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Prozeßautomatisierung und Prozeßsicherheit (PAPS) durch Workflow-Management



1. Workflow-Management


1.1 Kette aller Prozesse

Zunächst möchte ich definieren, was wir unter dem Begriff Workflow-Management verstehen. Nach dem Sinn des Wortes bedeutet Workflow-Management nur Steuerung des Arbeitsflusses. Dabei darf unter Arbeitsfluß allerdings nicht nur der Ablauf eines einzelnen Prozesses verstanden werden. Ein Workflow enthält vielmehr eine Kette von Prozessen. Workflow-Management in dem hier verstandenen umfassenden Sinn beinhaltet die Kette aller Prozesse von dem Angebot an bis zur Auslieferung des fertigen Produktes bzw. Vollendung der Dienstleistung und deren Abrechnung. Nur bei einer Integration aller verwaltungstechnischen, produktionstechnischen und sonstigen Prozesse kann die gewünschte und vorgestellte Automatisierung erreicht werden.

1.2 Horizontale und vertikale Betrachtungsweise

Workflow-Management darf ferner nicht nur als Instrument eines Produktions- oder Dienstleistungsbetriebes verstanden werden, mit dem der Arbeitsfluß im eigenen Aufgabenbereich gesteuert wird. Erforderlich ist vielmehr neben dieser horizontalen Betrachtungsweise auch eine vertikale. Im Vordergrund steht nicht der einzelne Betrieb, sondern die notwendige Prozeßkette von der Initialisierung bis zum Endergebnis. Dabei ist es grundsätzlich nicht von Bedeutung, ob die einzelnen Prozesse in Gruppen aufgeteilt sind, die innerhalb einer betrieblichen Einheit ablaufen, oder ob die Prozesse auf mehrere betriebliche Einheiten aufgeteilt sind. Praktisch bedeutet das: Workflow-Management muß auch dann alle notwendigen Prozesse umfassen, wenn eine Druckerei nicht über eine Druckvorstufe, eine Buchbinderei und eine eigene Auslieferung verfügt, sondern sich insoweit auf Vor- bzw. Nachverarbeiter stützt.

1.3 Arbeitsstrecken

Für die Herstellung eines Produktes (Ware oder Dienstleistung) wird vorausplanend und/oder aufgrund vorhandener Erfahrungen eine Aneinanderreihung ausgewählter Prozesse aus einer möglichen Menge von Prozessen
vorgesehen, nennen wir es Arbeitsstrecke. Für verschiedene Produkte, Produktvarianten oder Dienstleistungsergebnisse sind verschiedene Arbeitsstrecken vorgesehen, die sich grundlegend voneinander unterscheiden oder auch nur Modifikationen anderer Arbeitsstrecken sein können. Für die Herstellung eines bestimmten Produktes oder die Erreichung eines bestimmten Dienstleistungsergebnisses ist jedoch stets der konsequente Durchlauf einer ganz bestimmten Arbeitsstrecke vorgeplant.
In der Praxis ist es dann allerdings nicht immer möglich, die vorgesehene Arbeitsstrecke konsequent durchzufahren. Auftretende Fehler verschiedener Art können häufig nicht nur durch Reorganisation eines Prozesses behoben werden, sondern erfordern neue Prozesse, die in die vorgeplante Arbeitsstrecke eingefügt werden müssen, oder sie erfordern die Nutzung einer existierenden anderen Arbeitsstrecke gegebenenfalls unter Abbruch der aktuellen. In besonderen Fällen kann auch nur die kurzfristige Schaffung einer neuen Arbeitsstrecke aus dem aktuellen Dilemma helfen.

1.4 Instanzen

Eine Arbeitsstrecke setzt sich aus mehreren Teilaufgaben zusammen. Vor allem in der Vorstufe gibt es eine fast unübersehbare Zahl von Programmen, die jedes für sich bestimmte Teilaufgaben lösen. Eine Software, die eine solche Teilaufgabe löst, ist im gesamten Workflow nur eine Instanz. Eine Instanz kann wiederum mehrere Prozesse umfassen. Verbreitet ist die autonome Steuerung der eigenen Prozesse durch die beherrschende Instanz. Möglich und in einigen Fällen auch realisiert ist es aber auch, daß die Instanz darüber hinaus die von ihr beherrschten Prozesse anderen Instanzen oder einem übergeordneten Manager zur Verfügung stellt.


2. Intelligente Steuerung


2.1 Prozeßkontrolle

Workflow-Management bedeutet - richtig verstanden - die intelligente Steuerung von Instanzen oder einzelner Prozesse zur Erreichung eines gesetzten Ziels. Die intelligente Steuerung setzt zunächst voraus, daß alle zur Erreichung des Ziels einsetzbaren einzelnen Prozesse, Instanzen und Arbeitsstrecken bekannt und definiert sind. Um auftretende Unregelmäßigkeiten ausgleichen zu können, sind ferner Ausweich- und Ersatzprozesse sowie gegebenenfalls alternative Prozesse, Instanzen oder Arbeitsstrecken vorzuhalten, auf die ausgewichen werden kann. Um bei auftretenden Unregelmäßigkeiten mit den bereitstehenden Mitteln angemessen reagieren zu können, ist ferner die permanente Kontrolle der einzelnen Prozesse, Instanzen und Arbeitsstrecken erforderlich.

2.2 Verständigung

Eine permanente Prozeßkontrolle ist nur möglich, wenn ein übergeordneter Manager die Sprache jeder einzelnen Instanz versteht und spricht und jede einzelne Instanz auch mit ihm kommuniziert. Da es praktisch kaum möglich erscheint, daß jede Instanz oder auch nur ein Manager alle Sprachen versteht und spricht, bedarf es der Verwendung einer einheitlichen Verständigungssprache. In der Datentechnik bedeutet das, daß neben anderen einheitlichen Merkmalen vor allem eine einheitliche Struktur und ein einheitlicher Code verwendet werden muß. Die Daten müssen also für den für die Verständigung zwingend notwendigen Austausch normiert sein.


3. Workflow-Management mit einem Jobticket


3.1 PJTF (portable job ticket format)

Die Bestrebungen derjenigen, die auf PDF setzen, zielen darauf, den Workflow über das Jobticket-Format von PDF (PJTF) zu steuern. Ein Jobticket, in dem prozeßtechnische Informationen dokumentiert werden, die von anderen Instanzen ausgewertet werden können, erscheint durchaus sinnvoll. Fraglich ist jedoch, ob das von Adobe gewählte PJTF dazu geeignet ist.
Das PJTF ist zunächst einmal ein proprietäres Format. Es erfordert eine genaue Beachtung und Einhaltung der Vorgaben von Adobe. Die Frage ist, ob dieses Erfordernis angesichts der Tatsache, daß auch z.B. die Red-Book- Vorgaben und die DSC-Konventionen von Adobe nicht eingehalten werden, als erfüllbar angesehen werden kann. Nach den Erfahrungen im PostScript- Bereich kann davon eher nicht ausgegangen werden.
Von Bedeutung erscheint auch, daß das Jobticket-Format von Adobe zwar maschinenlesbar ist, jedoch nicht so ohne weiteres vom "unbewanderten" Anwender gelesen werden kann. Diese Tatsache erscheint eher hinderlich. Hier stellt sich die Frage, ob der gewünschte Zweck nicht z.B. durch eine den PPD-Dateien ähnliche Struktur im ASCII-Code, die sich zudem in fast jedem handelsüblichen Editor erfassen und verändern läßt, besser zu erreichen wäre. Je einfacher die Struktur und je offener die Codierung, um so erfolgreicher dürfte das Format sein. Das kann PJTF jedenfalls nicht für sich in Anspruch nehmen.
Von Kennern des PJTF wird immer wieder hervorgehoben, daß PJTF nicht alle Anforderungen erfüllt, die an ein Jobticket zur Steuerung des Workflows gestellt werden müssen. Aus diesem Grunde gibt es auch bereits Jobticket- Software, die ein eigenes Format verwendet und das PJTF in dieses Format bzw. aus dem PJTF in das eigene Format übersetzt. Damit ist jedoch eine einheitliche Sprache für die Verständigung aller an einer Arbeitsstrecke beteiligten Instanzen mehr als in Frage gestellt.

3.2 Grundsätzliche Eignung eines Jobtickets

Ob PJTF oder ASCII-Jobticket oder ein anderes, es stellt sich die Frage, ob durch die Verwendung eines Jobtickets ein echtes Workflow-Management realisierbar ist. Das ist nicht der Fall.
Ein Jobticket ist lediglich ein Dokument, in das Anforderungen, Eigenschaften, Ergebnisse usw. niedergeschrieben werden. Ein Jobticket ist also allenfalls dazu geeignet, prozeßtechnische Tatsachen zu dokumentieren. Alle Aktionen, die von den prozeßtechnischen Tatsachen abhängen, müssen von der jeweiligen Instanz initiiert werden. Das bedeutet, daß jede Instanz über eine umfangreiche Mimik zur Steuerung differenter Aktionen im eigenen Wirkungskreis haben muß, die vom Ergebnis der vorlaufenden Instanz abhängig sind. Selbst wenn man annehmen dürfte, daß die im Markt erfolgreiche Software, solche Funktionen bietet, bleibt die Feststellung, daß damit allenfalls Reaktionen auf abgelaufene Aktionen möglich sind. Nicht möglich sind damit jedoch so unabdingbare Bestandteile eines Workflow-Managements wie die vom Ergebnis einer Instanz abhängige Umsteuerung von einer Instanz auf eine andere, sofern die nunmehr benötigten Prozesse nicht in der aktuell handelnden Instanz zur Verfügung stehen. Letztlich ist ein Jobticket für ein Workflow-Management nicht geeignet. Es hat zwar eine beachtliche Funktionalität, jedoch lediglich in der permanenten Dokumentation prozessualer Vorgänge und in der Versorgung nachlaufender Instanzen mit Informationen aus vorlaufenden Prozessen.


4. Workflow-Management mit Hot-Folder-Technik

Die Hot-Folder-Technik hat nach bereits nach ihrer Definition eine Batch- Funktionalität. Ein Vorgang muß die aktuelle Instanz durchlaufen und eine neue Datei erzeugt haben. Erst danach können nachfolgende Instanzen aktiv werden, die die Ausgabe-Folder der vorlaufenden Instanzen als Eingangs-Folder haben. Die Hot-Folder-Technik belastet auf der Ebene der Dateiverschiebung die Systemresourcen in erheblichen Umfang. Das gilt auch dann, wenn eine Kopie oder eine Verschiebung der Daten prozeßtechnisch nicht erforderlich wäre. Eine Anwendung von Techniken wie z.B. DDE ist in der Hot-Folder-Technik nicht vorgesehen.
Die Hot-Folder-Technik gestattet lediglich das Aneinanderbinden von Instanzen ohne interaktive Informationen und Reaktionen. So kann mangels eines überwachenden Supervisors dem Anwender z.B. nicht mitgeteilt werden, in welcher Instanz oder sogar in welchem Einzelprozeß sich die Verarbeitung zum Zeitpunkt der Anfrage befindet. Eine Übersicht über z.B. den Stand der Produktion ist deshalb nur umständlich und unvollständig möglich. Soweit die die einzelnen Prozesse ausführende Instanz über keine eigene Umsteuerung und Problemlösung verfügt, fehlt es bei der Hot-Folder-Technik an einem Manager, der die Einbindung beliebiger Instanzen oder Prozesse zur Lösung auftauchender Problemstellungen veranlaßt und überwacht.
Ein einfaches Beispiel soll das verdeutlichen: Es bestehen zwei Arbeitsstrecken mit jeweils einem RIP und einem Belichter. Der eine Belichter kann jedoch Formate bis A1, der andere lediglich bis A2 verarbeiten. Die beiden RIPs werden jeweils aus einem ihm zugeordneten Hot-Folder versorgt, in den die zu belichtenden Dateien aus den vorlaufenden Instanzen automatisch einlaufen. Der A1-Belichter fällt aus. Da es keinen Workflow-Manager gibt, erfahren die Vorinstanzen nichts von dem Ausfall. Die für den ausgefallenen Belichter bestimmten Dateien laufen weiterhin in dessen Hot-Folder ein. Obwohl der A2-Belichter nicht ausgelastet ist, werden keine für den A1- Belichter bestimmten Dateien, die aber auch auf A2 belichtbar sind, zu dem A2-Belichter geleitet.
Ein Workflow-Manager kann den Ausfall des Belichters gemeldet erhalten, aus den Vorinstanzen die Geeignetheit bestimmter Dateien für die Verarbeitung auf dem A2-Belichter feststellen und die geeigneten Dateien auf den A2-Belichter umdirigieren. Der Workflow-Manager kann sogar die im Hot- Folder für den A1-Belichter bereits befindlichen, aber für den A2-Belichter geeigneten Dateien aus dem Hot-Folder des A1-Belichters entfernen und dem A2-Belichter zur Verfügung stellen.


5. Der Workflow-Manager

Ein echtes Workflow-Management läßt sich nur durch einen interaktiv agierenden Manager realisieren. Dieser muß unabhängig von durch beliebige Instanzen definierten Prozessen agieren können. Dazu muß er mit den einzelnen Instanzen direkt kommunizieren. Stati, Ergebnisse usw. werden dem Manager gemeldet. Ein solcher Manager ist eine speziell für diese Aufgabenstellung geschaffene Software, die vorhandene Instanzen steuert. Der Manager kommuniziert mit den Instanzen, er erledigt jedoch selbst keine Aufgabenstellungen dieser Instanzen.
Alle aus den Prozessen gewonnenen Informationen werden dem Manager von den Instanzen mitgeteilt und vom Manager in einer zentralen Datenbank gesammelt, geordnet, ausgewertet und verwertet. So kann er zu jedem Zeitpunkt Auskunft darüber geben, in welchem Prozeß sich der laufende Vorgang befindet, ob er in der Planzeit liegt oder in welchem Umfang er davon abweicht. Über alle vorhandenen Information kann der Manager zu jeder Zeit einen Report zur Verfügung stellen.
Der Manager kann im Rahmen vorgeplanter Arbeitsstrecken und alternativer Instanzen in Abhängigkeit von definierbaren Bedingungen dirigieren und umdirigieren und so Pannen vermeiden oder zumindest der Folgen mildern. Dort, wo es notwendig ist, kann der Manager den menschlichen Supervisor auf einen Handlungs- oder Entscheidungsbedarf aufmerksam machen.

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