Fleksibel arbeidsflyt og interaktive modeller

1. Fleksibel arbeidsflyt og interaktive modeller Håvard D. Jørgensen Stipendiat, IDI, NTNU Forsker, SINTEF Oslo hdj@sintef.no

2. Oversikt over forelesningen • Introduksjon til arbeidsflyt (Carlsen) • Klassifisering av arbeidsflyt • Workflow Management Coalition - standardisering • Modellering av arbeidsflyt • Emergent arbeidsflyt (Jørgensen, Carlsen) • Interaktive modeller (Krogstie, Jørgensen, Lillehagen)

3. Klassifisering av arbeidsflyt Tradisjonelle • Abbot og Sarin (1994) • Mail vs. database-drevet • Design vs. runtime • Dokument vs. prosessorientert • Silver (1994)

4. Klassifisering av arbeidsflyt Ader og Marshak • Produksjonsorientert • Formell, lite variasjon, høy kontroll, ytelse • Saksbehandling bank & finans • Administrativ • Veldefinerte adm. prosedyrer, ytelse mindre viktig • Reiseregninger, innkjøp... • Kollaborativ • Mindre rigide prosedyrer, samarbeids-støtte • Felles strukturert dokumentutarbeidelse • Ad-hoc • Ingen forhåndsdefinert prosedyre; instans-spesifikk • Kjapp bruker-definering av ruting og arbeidstrinn

5. Klassifisering av arbeidsflyt Derek Miers, Process Product Watch 1) • 3 organisasjons-dimensjoner...

6. Klassifisering av arbeidsflyt Derek Miers, Process Product Watch 2) • .. overlagret 3 teknologi-dimensjoner

7. Klassifisering av arbeidsflyt Oppsummering • Produksjonsorientert vs. Ad-hoc • Viktigste skille-linjen; samfaller ofte med: • Statisk vs. Dynamisk • Statisk har adskilt buildtime / runtime • Prosessmodellen kan ikke endres under utførelse • Dynamisk arbeidsflyt • Prosessmodell kan endres og detaljeres under utførelse • Virksomhets- vs. Arbeidsgruppe-orientering • Trenger ikke være noen motsetning! • “Rutiner” kan ha “vage deler” • Ulike aktører har ulike endrings-rettigheter

8. WfMCWorkflow Management Coalition • Leverandører, konsulenter, etc. • Terminologi • Referansemodell for arbeidsflyt-systemer, grensesnitt (APIer) • Interoperabilitet • På tvers av tekniske løsninger • (leverandør-uavhengighet) • Mellom organisasjoner • Videreført i OMG

9. WfMCTerminologi

10. WfMCReferansemodell

11. WfMCKritikk • Standardiseringsarbeidet går sent • Fokus på produksjonsorientert arbeidsflyt • Markedsdominans • Felles, generisk prosess meta-modell vanskelig • Synes opptatt av “automatisering”

12. Modellering av arbeidsflytUlike tilnærminger ... • Tradisjonell, transformasjonsorientert • IPO: Input-Process-Output (f.eks APM, DFD, IDEF0) • Talehandlingsbasert • Koordinering gjennom samtaler • Rolle-modellering • RIN og RAD; sistnevnte brukt i BPR • System-tenkning / System-dynamikk • Analyse, simulering • Føringsbaserte representasjoner • Constraints • Programmeringsspråk • UML

13. Prosesser er transformasjoner • Arbeidsnedbryting • Sekvens • Flyt av hva?

14. Prosesser er forhandling

15. IPO vs. TalehandlingSammenlikning (Center et al., 1993)

16. Prosesser er interaksjon mellom roller • Role Activity Diagrams • Role Interaction Nets • UML Activity Diagrams with swimlanes • Administrative prosesser

17. Prosesser er styrt av rammebetingelser • Milepæler • Kostnader • Leveranse-spesifikasjon • Tilgjengelige ressurser • Avhengigheter mellom oppgaver • A før B • A slutter før B starter? • A slutter før B slutter? • A starter før B? • Regler, formell logikk, ikke visuelle modeller

18. Prosesser er vekselvirkninger • Ikke lineær kausalitet • Holistisk: alt henger sammen med alt • Analyse • Anvendt på software engineering

19. Trender • Embedded workflow • Arbeidsflyt som komponent i større system (ERP, eBusiness) • Kunnskapsforvaltning • Prosessmodeller er kunnskap om hvordan vi jobber • E-business • Sikkert, enkelt • Case management (CRM) • Veldefinerte steg, fleksibel rekkefølge • Emergent workflow

20. Emergent Workflow:Integrated Planning and Performance of Process Instances

21. Kunnskapsintensiv virksomhet • Prosjekt: Unik, ad-hoc arbeidsprosess • Skiftende omgivelser, rammer, kunder og konkurrenter • Uklare krav og behov • Skreddersydd for hver kunde, ikke hyllevarer • Arbeidere med høyt kunnskapsnivå • Desentralisert beslutningstaking, autonomi • Informasjonsgrunnlaget er ustrukturert, og gir rom for flere tolkninger • Organisasjoner som kan være spredt i tid og rom

22. Arbeidsflyt • Hel eller delvis automatisering av en forretningsprosess, hvor dokumenter, informasjon eller oppgaver sendes fra en deltaker til en annen, etter en mengde prosedyrer [WfMC] • Tradisjonelt: Rutineoppgaver, dokumentflyt • 1 modell brukes til mange prosesser, repetisjon • Aktiv støtte for planlegging, utførelse og koordinering av arbeid, basert på en eksplisitt prosessmodell

23. Hvorfor arbeidsflyt ? • Eksplisitt forankring av prosessmodeller i praksis (kvalitetssikring, organisasjonsendringer, kunnskapsforvaltning etc.) • Mer presise, konkrete modeller • Økt verdi av modellene, som utgangspunkt for planer • Felles forståelse • Læring • Spredning gjennom bedre modeller • Nyskapning gjennom refleksjon • Koordinering over tid og avstand

24. What is Emergent Workflow? • Process definition as articulation work • An activity that is part of the process it defines • Dynamic, incomplete and ambiguous models • Process definition at the instance level • Change is the rule of the game • Projects are unique processes • Simplify dynamic adaptation • Templates as resources for adaptation • Model reuse as process knowledge management • Static  dynamic/adaptive  emergent workflow

25. Requirements and Challenges • Dynamic and uncertain environment • Allow modification of plans • Support semi-autonomous work groups • Workflow modelling by end-users • Integrated planning and performance • Incomplete models • Interactive workflow enactment • Learn from experience • Reuse of effort • Process knowledge management

26. Support of flexibility • Preferences • Personal and group tailoring • Exceptions • General • Local changes • Sources for innovation and learning • System changes • Reuse • Evolution • Knowldege management, organisational learning

27. Modelling by End-Users • Semi-autonomous workgroups will plan and coordinate their own work • End-users must own process definitions • User-oriented workflow language • Simple • Extensible • User-oriented concepts • Multiple user-defined views • The same objects in definition and enactment

28. Workitem (task) • One concept for “Process”, “Activity”, “Task” etc. • Atomic, composite, or workflows • Depending on current state in lifecycle WorkItem name Input Output Resources

29. From Workitems to Workflows • Objectives • A minimal set of concepts for workflow enactment • Simple behavioral semantics of process models • Allow dynamic, incomplete process definitions • Flow of work, not information • Simpler models • Information as resources • Information objects in shared workspaces

30. Flows and Connectors Flows represent a dependency • A B means A should finish before B start • Strict flow interpretation simplifies enactment Decision connectors allow branching • Choice (XOR, 1) • Parallelism (AND, *) • Unspecified (0-*). Ambiguity and uncertainty Workitems have one input and one output decision connector + &

31. Process Model Example Sequence/Precedence • w1 before w2, w3 Choice • w2 or w3, not both Parallelism • w4, w5 in parallel • either might start before the other Synchronization • both w4, w5 finished before w6 can start Handle Change Requests Reject proposal w2 Evaluate proposal w1 Implement GUI Changes w4 + Prepare Changes w3 Accept new version w6 & Implement Server Changes w5 & +

32. Interactive Workflow Enactment Incomplete process models • Workflow engine as an interaction machine • Interpretation of the process definition is carried out in cooperation between users and the engine • Connectors represent decision points in the workflow • Input/Output decisions implies starting and finishing the workitem • Some decisions can be predefined and automated • Others must be resolved by humans

33. Decisions and User Involvement • Fallback mechanism • When the model is inconclusive, a user is asked to make the decision • Decisions also capture important exceptions • Users may make a decision that overrides the planned flow of work • Inconsistent states are captured • Opportunistic involvement • Starting work although not all inputs are ready

34. Varying Degrees of Structure • Automatic scheduling by enactment engine • Manual scheduling by users

35. Workware • Prototype emergent workflow system first developed in the AIS project, further extended in EXTERNAL • Internet-based • Components • Task manager • Tasklists for persons and projects • Worktops for each task • Shared workspace for each task • Interactive workflow engine • Modelling language in METIS • Awareness monitor

36. Tasklist

37. Coordination and Awareness • Coordination • Standardisation of process • Automated in workflow enactment • Mutual adjustment by informed actors • Awareness: Notifies you about the actions of others • Trigger proactive actions • A flow represent a dependency to be coordinated • Opportunistic involvement (early start of workitem) • Flow as a channel for awareness. • Awareness and enactment both utilise process models for coordination

38. Process Knowledge Management • Process models as explicit knowledge • Created in a social process, a rich background of tacit knowledge • Externalisation of process plans • Instances allow more accurate capture • Combination of templates • Harvesting past experience into new templates

39. Further Work (1999) • Interactive enactment • In addition to developing algorithms for adaptive workflow, we should study how to involve users in the process. • Test the prototype in real-world projects • 3 cases in EXTERNAL • Process knowledge management • More powerful enactment rules • Resource brokers • More flexible routing of awareness information

40. Summary • Objective • To support knowledge-intensive project work • Emergent workflow • Unique process instances • Modelled by end-users • Integrated process definition and enactment • Interactive workflow enactment • From automation to interaction • Process knowledge management • Learning from experience

42. Interaktive modeller Fra prosesser til andre typer modeller Utnytte modellene mens systemet er i bruk, ikke bare under utvikling Fra automatisering til interaksjon Modeller er data, data er modeller

43. Interaktive modeller • Modeller som brukes i systemet under drift • Styrer systemets oppførsel • Brukerne kan endre dem • Skreddersøm • Eksempler • Arbeidsflyt • Ontologier i intranett • Produktmodeller • Informasjonssøk

44. Interaktive modeller Systemutvikling Tradisjonelle modeller Analyse Utvikler Spesifisering Design Koding Vedlikehold Test Tilpasning, integrasjon Installering Bruk Anskaffelse Krav Behov Bruker

45. Trender • eBusiness (B2B) • Handel, standarder  kunnskapsbasert samarbeid • Virksomhetsmodellering • Også for bruk • Ontologier • Statiske  Dynamiske • Arbeidsflyt • Statisk og adaptiv  Interaktiv • Mellomvare (OMG, Microsoft) • Teknisk integrasjon  Modellering, arbeidsflyt, forretningslogikk, metaobjekter

46. Interaksjon Artikulering Domene Aktivering

47. Nyanser i terminologi • Eksternalisere • sette ord på • Artikulere • gjøre tydelig • Reifisere • gjøre tinglig, håndgripelig • Objektivere • bli til objektiv sannhet, felles forståelse • Abstrahere, representere, visualisere … • Modellere?

48. Automatisering Reaktive brukere Proaktive brukere Informering Aktivering • Aktivering = Initiativ + Tolkning + Handling • 3 måter • Brukerne • Systemet • Interaktivt: Brukerne og systemet samarbeider • Situasjonsbestemt automatiseringsgrense • En modell er aktiv hvis den blir aktivert • … interaktiv hvis ...

49. Visualisering: Manuell aktivering Oversikt Koordinering Modellstyrt • Data • Visning • Filtrering

50. Interaktive modeller og systemutvikling • Forskjeller • Alle brukerne modellerer • Umiddelbar kobling mellom modell og verden • Likevel brukes samme teknikker • UML for virksomhetsmodellering • Petri Net for arbeidsflyt • Hva er utfordringene? • Hva er kravene?