Service-orientierte Architektur (SOA) als Bindeglied zwischen Geschäftsprozessmanagement und IT

Inhaltsverzeichnis :

1. Einleitung
1.1. Problemstellung der Arbeit
1.2. Ziele der Arbeit und grundlegende Thesen
1.3. Forschungsansatz
1.3.1. Erkenntnistheoretisches Paradigma: Radikaler Konstruktivismus
1.3.2. Forschungsmethodologisches Paradigma: qualitative Sozialforschung

2. Service orientierte Architektur (SOA)
2.1. Annährung durch Analogien
2.1.1. Analogie ‚Buchdruck’
2.1.2. Analogie ‚Legobausteine’
2.2. Definition
2.3. Assoziationen zu SOA
2.4. Grundlagen einer SOA
2.4.1. Basiskomponenten
2.4.2. Services
2.5. Instrumente und Methoden
2.5.1. 4-Phasenmodell zur SOA-Einführung
2.5.2. SOA-Rollen
2.5.3. SOA-Governance
2.5.4. Standardisierung

3. Geschäftsprozessmanagement
3.1. Grundlagen des Geschäftsprozessmanagements
3.1.1. Makro-Prozessmanagement
3.1.2. Mikro-Prozessmanagement
3.1.3. Orientierungen im Prozessmanagement
3.2. Definition und Schlüsselbegriffe
3.3. Instrumente und Methoden
3.3.1. 4-Schritte Methode zur Prozessdefinition
3.3.2. Business Reengineering (BR)
3.3.3. Business Process Outsourcing (BPO)

4. Thesenentwicklung
4.1. Die Thesen aus Sicht des Autors
4.2. Bearbeitung der Thesen auf Basis von Experteninterviews
SOA-Konzept der SMC
SOA-Konzept der IBM

5. Zusammenfassung
5.1. Erfolgskriterien für eine SOA-Einführung
5.2. Gründe für das Scheitern von SOA-Projekten

6. Verzeichnisse
6.1. Literaturverszeichnis
6.2. Tabellenverzeichnis
6.3. Abbildungsverzeichnis
6.4. Abkürzungsverzeichnis

7. Anhang
7.1. Interviews der SOA-Experten 76 ff

1. Einleitung

1.1. Problemstellung der Arbeit

Unternehmen die sich im Zeitalter der Globalisierung behaupten wollen bzw. müssen, stehen u.a. vor der Herausforderung Ideen möglichst schnell in wirtschaftliche Erfolge zu verwandeln. Grundvoraussetzung für die dafür notwendige Wandlungsfähigkeit, sind eine flexible Informationstechnologie sowie effiziente Geschäftsprozesse.

Im Wesentlichen handelt es sich um die folgenden konkreten Herausforderungen:

- Neue Märkte und Wachstum
- Neue Geschäftsmodelle
- Produktinnovationen
- Flexibilisierung von Geschäftsprozessen
- Optimierung von Prozesskosten
- Merger & Akquistion bzw. die Post-Merger-Integration

Auch das in den letzten Jahren immer wichtiger gewordene Thema ‚Compliance’, d.h. das transparente Einhalten von Gesetzen, Richtlinien und freiwilligen Standards (z.b. Basel II, SOX, ISO 9000, ITIL), ist ein Grund warum für Unternehmen ein übergreifender IT-Ansatz immer notwendiger wird. Hier ist absehbar, dass als Konsequenz der aktuellen Krise der Finanzmärkte, gerade dieses Thema nochmals an Bedeutung gewinnen wird.

Eine aktuelle Studie der Gartner-Group identifiziert die strategischen Ziele, die mittels IT in globalen Unternehmen umzusetzen sind:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Erwartungen an die IT^[1]

Das Konzept der serviceorientierten Architektur (Akronym ‚SOA’) verfolgt das Ziel, die Informationstechnologie im Unternehmen unmittelbar an den Unternehmens-zielen auszurichten, und einen wesentlichen Beitrag für ein erfolgreiches Geschäftsprozessmanagement (engl. Business Process Management – kurz BPM) zu leisten.

1.2. Ziele der Arbeit und grundlegende Thesen

Diese Arbeit versucht die Themenkomplexe ‚Service orientierte Architektur’ und Geschäftsprozessmanagement gemeinsam zu betrachten. Aus dieser Betrachtung und der Erfahrung aus konkreten Umsetzungsprojekten werden Thesen abgeleitet, die durch Experteninterviews bewertet werden.

Die Thesen im Einzelnen:

- Das Konzept der SOA stiftet nicht per se Wert, sondern erst in ihrer Wirkung auf die Geschäftsprozesse
- Aufgrund zunehmender Heterogenität der konkreten fachlichen Anforderungen gelingt es mit herkömmlichen IT-Anwendungen immer weniger, diese in der geforderten Qualität und Zeit abzudecken’
- SOA ist kein IT-Konzept sondern ein Management-Konzept, daher ist für eine erfolgreiche SOA-Einführung die aktive Unterstützung des Top-Management unabdingbar
- SOA ist eine Voraussetzung für erfolgreiches Business-Process-Outsourcing
- Die Umsetzung einer „Corporate Governance“ bzw. „Compliance“ im Unternehmen, wird durch das Konzept der SOA erleichtert
- SOA ist kein Ansatz zur Verringerung der IT-Kosten
- Eine SOA-Einführung hat auch eine Reorganisation der Aufbau- und Ablauforganisation im Unternehmen zur Folge
- Umfassende SOA-Einführungen sind, im Hinblick auf die geweckten Erwartungen und Kosten, riskante Großprojekte
- Eine SOA-Einführung bringt für die Fachabteilungen mehr Gestaltungsmöglichkeiten in Hinblick auf die in den IT-Anwendungen abgebildeten Geschäftsprozesse, allerdings haben diese dadurch auch eine größere Ergebnisverantwortung zu tragen

1.3. Forschungsansatz

In diesem Kapitel werden die der Arbeit zugrundeliegenden Forschungsparadigmen beschrieben. Die Arbeit beruht auf dem Forschungsansatz der PROJEKTMANGEMENT GROUP der Wirtschaftsuniversität Wien. Es handelt sich hierbei um

- das erkenntnistheoretische Paradigma: Radikaler Konstruktivismus,
- das forschungsmethodologische Paradigma: Qualitative Sozialforschung.

Die Darstellung dieser Paradigmen soll zum Verständnis für den Prozess und die Inhalte dieser Arbeit beitragen. Der Forschungsansatz wurde erstmals von Dr. Stefan Fiedler im Rahmen seiner Dissertation^[2] dokumentiert.

1.3.1. Erkenntnistheoretisches Paradigma: Radikaler Konstruktivismus

„Eine Erkenntnistheorie umfasst (...) Regeln, nach denen der Gegenstand einer Wissenschaft bestimmt, Begriffe definiert, die logische Struktur für Aussagen oder die Verfahren, Aussagen zu generieren, formuliert werden.”^[3] Als Metawissenschaft befasst sich Erkenntnistheorie mit der Frage, wie man zu neuen Erkenntnissen gelangt. Die Regeln der Logik, der Theorie und Methode der Erkenntnistheorie unterliegen der Diskussion und Übereinkunft in der Wissenschaft und sind somit historischen Wandlungen unterworfen.^[4]

Die Bezeichnung „Radikaler Konstruktivismus” und die explizite Formulierung als erkenntnistheoretisches Modell gehen auf von Glasersfeld zurück.^[5] Radikal meint dabei, dass es keine Möglichkeit gibt, festzustellen, ob eine solche beobachterunabhängige, objektive Realität überhaupt existiert.^[6] Der Radikale Konstruktivismus stellt keine streng einheitliche Theorie dar, sondern möchte als eine Art Metadisziplin anderen wissenschaftlichen Disziplinen ein erkenntnistheoretisches Fundament liefern.^[7]

Als „Qualitätskriterium” einer Wirklichkeitskonstruktion kann die Relation des „Passens”, d.h. des „Funktionierens” fungieren. Von Glasersfeld bezeichnet dies mit dem Begriff der „Viabilität”, was er mit „Gangbarkeit” im Sinne eines zum Ziel führenden Weges übersetzt. Es gibt je nach Situation möglicherweise mehrere oder sogar eine Vielzahl viabler Wirklichkeitskonstruktionen, die nebeneinander bestehen und sich teilweise auch widersprechen können, aber einander nicht ausschließen. Mit diesem Verständnis widerspricht der Radikale Konstruktivismus der traditionellen Vorstellung einer beobachterunabhängigen und im Sinne von „wahren Übereinstimmung” erschließbaren Wirklichkeit.^[8]

Diese Arbeit wählt als erkenntnistheoretisches Paradigma den radikalen Konstruktivismus im Gegensatz zu einem Kritischen Rationalismus.

1.3.2. Forschungsmethodologisches Paradigma: qualitative Sozialforschung

Kasper leitet, ausgehend vom Paradigma des Radikalen Konstruktivismus, einige Konsequenzen für die empirische Sozialforschung ab:^[9]

- Wissenschaft ist eine soziale, von menschlichem Handeln bestimmte Angelegenheit und nicht auf Erkenntnis der Realität ausgerichtet.
- Über Wahrheit wird im Wege eines qualifizierten Konsenses entschieden.
- Organisationen werden als soziale Konstruktionen der Wirklichkeit gesehen, die von einer sozialen Gruppe - und nicht notwendiger Weise auch von anderen - geteilt werden.
- Zentrale Aufgabe der Organisationsforschung ist die Entschlüsselung des Sinnsystems von Organisationen.

2. Service orientierte Architektur (SOA)

Ende der 60er Jahren hat die IT, damals in Form von Großrechnern (‚Mainframes’) und beschränkt auf sehr große Unternehmen, Banken und öffentliche Verwaltung, ihren Einzug in die Geschäftswelt begonnen. Der technologische Fortschritt in der Hardware- v.a. aber auch in der Softwareentwicklung hat zu einem immer höheren Grad der IT-Unterstützung für die Prozesse und Abläufe in den Unternehmen geführt. Gleichzeitig wurden aber auch die über Jahre gewachsenen IT-Anwendungen in den Unternehmen immer heterogener und komplexer.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Zunehmende Komplexität der IT^[10]

Diese Komplexität und Heterogenität wird spätestens dann zum Problem, wenn es gilt tiefergreifende Eingriffe und Änderungen an diesen Systemen vorzunehmen.

Die serviceorientierte Architektur (SOA) stellt ein Konzept dar, das betriebswirtschaftliche Aspekte (z.b. effiziente Geschäftsprozesse) mit systemarchitektonischen verbindet und damit die Brücke zwischen der Geschäftswelt und der IT schlägt. Der betriebswirtschaftliche Teil des SOA-Konzepts strebt eine an den Geschäftsprozessen ausgerichtete IT-Infrastruktur an, die schnell auf veränderte Anforderungen im Geschäftsumfeld reagieren kann. Das Systemarchitekturkonzept sieht die Bereitstellung fachlicher Dienste und Funktionalitäten in Form von Services vor. Services sind in diesem Zusammenhang definiert als gekapselte, wieder verwendbare (Geschäfts-)Funktionalitäten, die über standardisierte Schnittstellen in Anspruch genommen werden können.^[11]

2.1. Annährung durch Analogien

Das Konzept einer SOA lässt sich sehr gut durch die folgenden Analogien (‚Buchdruck’ und ‚Legobausteine’) veranschaulichen.

2.1.1. Analogie ‚Buchdruck’

Der durch die SOA eingeleitete Paradigmenwechsel lässt sich griffig durch eine einfache Analogie zum Buchdruck, in Verbindung mit den von Johannes Gutenberg vor mehr als 550 Jahren eingeleiteten Veränderungen verdeutlichen.^[12]

Gutenberg wird oft mit der Erfindung des Buchdrucks in Verbindung gebracht. Dies stimmt aber nur zum Teil, da Druckverfahren auch vor Gutenberg bekannt waren. Der revolutionäre Gedanke, den Gutenberg einführte und v.a. auch technisch umsetzte, ist die Verwendung wiederverwendbarer, beweglicher d.h. austauschbarer Metall-Lettern zum Drucken.

Der Buchdruck als solcher war bereits zuvor bekannt. Im Gegensatz zur Idee der beweglichen Lettern aus Metall wurden ganze Seiten der betreffenden Texte jeweils als Druckplatten hergestellt (Holztafeldruck).

Tabelle 1 fasst die Analogie zwischen dem Buchdruck und serviceorientierten Architekturen im Überblick zusammen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Analogie zwischen Buchdruck und SOA

2.1.2. Analogie ‚Legobausteine’

Mittel den bekannten Legosteinen lassen sich sehr individuelle Konstruktionen und kleine Bauwerke erstellen. Ermöglicht wird dies durch einheitliche durch die standardisierte Schnittstelle der Bausteine. Im Prinzip können die Services einer SOA als Bausteine betrachtet werden, die durch ihre standardisierten Interfaces (WSDL) relativ einfach für Konzeption unterschiedlicher IT-Anwendungen verwendet werden können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Analogie 'Legobausteine'

2.2. Definition

Derzeit gibt es keine einheitliche Definition einer SOA, wobei die unterschiedlichen existierenden Definitionen im Kern die gleiche Aussage haben. Je nach Zielgruppe (Management, Business oder IT) sind sie jedoch allgemeiner, spezieller oder technischer gehalten.

Die folgende Definition^[13] beschreibt sehr gut den IT-Aspekt einer SOA:

Unter einer SOA versteht man eine Systemarchitektur, die vielfältige, verschiedene und eventuell inkompatible Methoden oder Applikationen als wieder verwendbare und offen zugreifbare Dienste repräsentiert und dadurch eine plattform- und sprachenunabhängige Nutzung und Wiederverwendung ermöglicht.

Um den Business-Aspekt zum Ausdruck zu bringen, ist diese Definition^[14] sehr aussagekräftig:

Eine serviceorientierte Architektur ist ein Konzept, das alle Bestandteile enthält, um Geschäftsprozesse und die dafür notwendigen Funktionen und Daten in Form von fachlichen Services durch IT zu unterstützen.

Zu einer SOA gehören Methoden und technische Komponenten, welche die sichere und effiziente Verwaltung des Lebenszyklus von Services ermöglichen, sowie die Einbindung von Services in beliebigen Geschäftsprozessen und den Zugriff von Services auf bestehende Informationssysteme gestatten.

2.3. Assoziationen zu SOA

In einer aktuellen Studie des Marktforschungsinstituts Marketmind wurden 204 Entscheidungsträger aus den österreichischen TOP 500 Unternehmen bzw. aus ausgewählten Institutionen aus dem öffentlichen Sektor zu ihren Assoziationen zum Thema SOA befragt.

Abgesehen von der Tatsache, dass knapp 40% der Auskunftspersonen keine konkreten Assoziationen zum Thema SOA herstellen wollten, und auch knapp 57% derzeit keinen Einsatz von SOA im Unternehmen planen, zeigt die Umfrage dass SOA eher mit Prozessen und Abläufen als mit IT in Verbindung gebracht wird.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: SOA-Assoziationen von Entscheidungsträgern^[15]

2.4. Grundlagen einer SOA

In diesem Kapitel wird das (technische) Konzept und die Elemente einer SOA anhand des Lösungsansatzes und ‚Big-Pictures’ der Firma IBM erläutert und näher betrachtet. Vom Prinzip her sind die Lösungsansätze aller großen Anbieter am Markt (Accenture, IBM, Oracle, SAP etc.) sehr ähnlich. Zusätzlich werden ‚Best Practice’ Ansätze aus großen SOA-Projekten verwendet, um das Konzept anschaulich darstellen zu können.

An dieser Stelle soll nochmals darauf verwiesen werden, dass das Konzept der SOA jedoch weit über ein technisches Konzept hinausgeht, da es ohne die erforderliche Methodik und Governance nicht funktionieren kann. Dieser Aspekt der SOA, sowie das Zusammenspiel mit dem Geschäftsprozessmanagement, wird im Kapitel 4 behandelt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: IBM SOA Solution Stack^[16]

In den nun folgenden Unterkapiteln werden die Begriffe und Elemente sowie deren Zusammenspiel aus der obigen Abbildung näher betrachtet. Grundsätzlich lässt sich anhand der Abbildung der schichtartige Aufbau (Layer) der Architektur erkennen. Dies ermöglicht auch die Zuordnung klarer Verantwortung innerhalb der IT- und Fachabteilungen im Unternehmen.

Der Stack definiert fünf horizontale Schichten (Consumers bis Existing Application Assets), die funktional geprägt sind, sowie darunterliegende Schichten, die hauptsächlich für nicht-funktionale Belange zuständig sind.

In der Existing Application Assets Schicht werden Operationale Systeme und Datenbanken zusammengefasst, die über die darüberliegenden Layer integriert werden.

Die Service Komponenten beinhalten die eigentliche Domänenlogik, die als Services in der Service Schicht angeboten werden.

Services in dieser Schicht werden mit wohldefinierten Spezifikationen, Zugriffspolicies, Versionen und anderen SLA-relevanten Informationen publiziert.

Die Geschäftsprozess Schicht ist für die Orchestrierung/Choreographie von Services in lang laufenden, asynchronen Prozessen zuständig.

Die Konsumenten können Prozesse anstoßen und steuern, und auf weitere Services aus der Service-Schicht zugreifen.

2.4.1. Basiskomponenten

Die grundlegenden Komponenten^[17] einer SOA sind

- Kommunikation
- Dienstbeschreibung
- Verzeichnisdienst

In einer auf Web-Services^[18] basierenden Architektur werden diese Komponenten zur Zeit mithilfe der folgenden Spezifikationen (vom World Wide Web Consortium (W3C) definierten) beschrieben:

SOAP beschreibt das XML-basierte Nachrichtenformat der Kommunikation und dessen Einbettung in ein Transportprotokoll – es ist ein Netzwerkprotokoll mit dessen Hilfe Daten zwischen Systemen ausgetauscht werden können

WSDL ist eine – ebenfalls XML-basierte – Beschreibungssprache, um Web Services (Dienste) zu beschreiben

UDDI beschreibt einen Verzeichnisdienst für Web Services. UDDI spezifiziert eine standardisierte Verzeichnisstruktur für die Verwaltung von Web-Service-Metadaten – der Aufbau entspricht hier einer Art Telefonbuch für Services mit ‚White-Pages’ und ‚Yellow-Pages’

2.4.2. Services

Services sind die zentralen Element einer SOA, sie sind die ‚Legobausteine’ die aufgrund ihres standardisierten Interfaces (WSDL miteinander verbunden werden können. Sie sind aus Sicht der SOA die informellen Einheiten^[19], die von einem Serviceanbieter angeboten werden, einen klar formulierten Auftrag erfüllen und über einen Vertrag mit einem Service-Nutzer verbunden sind. Ein wichtiges Prinzip ist dabei, dass die Services einer SOA über hier WSDL-Interface und nicht über ihre Implementierung spezifiziert werden. Dies bedeutet, dass es für den Servicenutzer irrelevant ist zu wissen, in welcher Programmiersprache oder auf welcher Systemplattform das Service zur Verfügung gestellt wird.

Ihre wesentlichen Eigenschaften sind:

- Wiederverwendbarkeit
- Lose Koppelung
- Standardisierung

Eine SOA basiert auf Services, welche eine verbindende Abstraktionsebene zwischen Geschäftsprozessen bzw. deren Prozessaktivitäten und der Informationstechnologie gestalten.

Web Services

Wie im Kapitel 2.4.1 beschrieben, sind Web Services eine auf Web-Technologien basierende technische Implementierung von Services. Der Zusatz ‚Web’ suggeriert vielleicht, dass ein derartiges Services über einen Webbrowser nutzbar ist, dies ist im Prinzip jedoch nicht der Fall. Sie nutzen jedoch Web-Technologien (XML-Beschreibungssprache, http-Protokoll etc.) und können dadurch einfach verbreitet werden.

Sie werden von IT-Systemen oder eben von anderen (Composite-) Services über ein Netzwerk genutzt. Ebenso treffenden wäre also die Bezeichnung ‚Net Services’^[20]. Abhängig davon wie häufig Services von einer Anwendung aufgerufen werden, und ob sie auch lokal (im gleichen Rechenzentrum, am gleichen Server) zur Verfügung stehen, kann die konkreten Implementierung sehr unterschiedlich durchgeführt werden. Logisch wird es jedoch immer über das mittels WSDL definierte Interface (Schnittstelle) angesprochen.

[...]

^[1] Quelle: Gartner Enterprise Architecture Summit, Analyst Colleen Young, 11-13 Juni 2008 Orlando

^[2] Fiedler, S.: Bewältigung von Projektkrisen auf der Grundlage eines systemisch-konstruktivistischen Management-Ansatzes

^[3] Friedrichs, J.: Methoden empirischer Sozialforschung, S. 16

^[4] vgl. Friedrichs, J. (Methoden), S. 17

^[5] vgl. von Glasersfeld, E.: Aspekte des Konstruktivismus, Vico, Berkeley, Piaget, In: Rusch, G., Schmidt, S.: Konstruktivismus: Geschichte und Anwendung, Suhrkamp Verlag, Frankfurt am Main 1992, S. 20

^[6] Schmidt, S.: Radikaler Konstruktivismus: Forschungsperspektiven für die 90er Jahre, S. 14

^[7] Roth, G.: Das konstruktive Gehirn: Neurobiologische Grundlagen von Wahrnehmung und Erkenntnis, in: Schmidt, S. (Hrsg.): Kognition und Gesellschaft: Der Diskurs des Radikalen Konstruktivismus, S. 277

^[8] vgl. von Glasersfeld, E. (Aspekte), S. 3

^[9] vgl. Kasper, H.: Post-Graduate-Management-Wissen, S. 66ff

^[10] Quelle: ‚Das serviceorientierte Unternehmen’, Capgemini Deutschland GmbH, 2006

^[11] vgl. Hack, Lindemann (Enterprise SOA einführen), S 25

^[12] vgl. ebenda, S 26 ff.

^[13] Melzer, I. (Service-orientierte Architekturen mit Web Services), S12

^[14] Beinhauer, Herr, Schmidt (SOA für agile Unternehmen), S358ff

^[15] Quelle: Marketmind ‘SOA-Trendstudie 2008’

^[16] Quelle: IBM SOA reference architecture, URL: http://www.ibm.com/developerworks/library/ar-archtemp/ Stand 16.4.2009

^[17] vgl. Mezler (SOA mit Web Services), S55

^[18] Definition Gartner Group - „Web services are software technologies , making it possible to build bridges between IT systems that otherwise would require extensive development efforts“

^[19] vgl. Beinhauer, Herr, Schmidt (SOA für agile Unternehmen), S357

^[20] vgl. Mezler (SOA mit Web Services), S71