BPMN meistern: Der vollständige Leitfaden zur Geschäftsprozessmodellierung und -notation

Einführung

In der komplexen Welt der Geschäftsabläufe ist Klarheit König. Ob Sie interne Workflows optimieren, Interaktionen zwischen Partnern definieren oder Dienstleistungen automatisieren – Sie benötigen eine universelle Sprache, die die Lücke zwischen geschäftlichen Stakeholdern und technischen Umsetzern überbrückt. Hier kommt BPMN (Business Process Model and Notation).

BPMN ist eine standardisierte grafische Notation zur Spezifikation von Geschäftsprozessen in einem Geschäftsprozessdiagramm. Verwaltet von der Object Management Group (OMG), bietet es eine reichhaltige Menge an Symbolen, die eine präzise Modellierung von Workflows ermöglichen, die weit über die Möglichkeiten einfacher Flussdiagramme oder UML-Aktivitätsdiagramme hinausgeht. Dieser Leitfaden dient als umfassendes Tutorial zu BPMN und behandelt seine Kernelemente, Ereignistypen, Gateways, Aufgaben sowie die entscheidenden Unterschiede zwischen Orchestrierung, Choreografie und Kollaboration.

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1. Kernkonzepte: Was ist ein BPMN-Diagramm?

Ein BPMN-Diagramm stellt Geschäftsprozesse mit einer spezifischen Menge an Notationen dar. Obwohl es Flussdiagrammen ähnelt, bietet BPMN reichhaltigere Semantik, die speziell für den Bereich der Geschäftsprozesse entwickelt wurde.

Es gibt drei Hauptarten von BPMN-Diagrammen, die jeweils einem unterschiedlichen Abstraktionsniveau dienen:

• BPMN-Konversationsdiagramm: Eine hochlevelige Übersicht der Kommunikation zwischen Teilnehmern.

• BPMN-Kollaborationsdiagramm: Zeigt Interaktionen zwischen zwei oder mehr Geschäftseinheiten (Pools).

• BPMN-Choreografiediagramm: Konzentriert sich auf die Reihenfolge des Nachrichtenaustauschs zwischen Teilnehmern.

Übersicht der wichtigsten Symbole

Um diese Diagramme zu erstellen, verwendet BPMN mehrere Kategorien von Symbolen:

• Schwimmbahnen: Pools und Bahnen zur Organisation von Verantwortlichkeiten.

• Aktivitäten: Aufgaben, Transaktionen, Teilprozesse und Aufrufaktivitäten.

• Gateways: Entscheidungspunkte, die den Flussverzweigungen steuern.

• Ereignisse: Start-, Zwischen- und Endpunkte eines Prozesses.

• Daten: Eingaben, Ausgaben, Speicher und Objekte.

• Flüsse: Sequenzflüsse, Nachrichtenflüsse und Datenverknüpfungen.

• Artefakte: Gruppen und Textanmerkungen zur Organisation.

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2. BPMN-Ereignisse: Die Auslöser des Prozessflusses

Ereignisse sind Dinge, die eintreten während des Verlaufs eines Prozesses. Sie werden als Kreise dargestellt und nach ihrer Position im Prozess und ihrem Verhalten kategorisiert.

Ereignistypen nach Position

1. Startereignisse: Dargestellt mit einer Linie mit Standardbreite. Sie lösen den Beginn eines Prozesses aus.

2. Zwischeneignisse: Dargestellt mit einer doppelten Linie mit Standardbreite. Sie treten zwischen Aktivitäten auf.

3. Endereignisse: Dargestellt mit einem breiten Rand. Sie kennzeichnen den Abschluss eines Prozesspfads.

Unterbrechende vs. nicht unterbrechende Randereignisse

Randereignisse sind an den Rand einer Aktivität (Aufgabe) angehängt. Sie definieren, wie ein Prozess auf externe Reize reagiert, während eine Aktivität läuft.

• Unterbrechend: Wenn das Ereignis eintritt, wird die aktuelle Aktivität sofort gestoppt, und der Prozess folgt dem Fluss des Ereignisses.

• Nicht unterbrechend: Wenn das Ereignis eintritt, läuft die aktuelle Aktivität weiter. Sobald die Aktivität abgeschlossen ist, teilt sich der Prozess und setzt sowohl den Standardpfad als auch den ereignisspezifischen Pfad parallel fort.

Auslösende vs. erfassende Ereignisse

• Auslösendes Ereignis:Löst ein Ereignis aus (z. B. das Senden eines Signals oder einer Nachricht).

• Ereignis zum Erfassen:Wartet auf ein ausgelöstes Ereignis und reagiert darauf.

Umfassende Liste von Ereigniskombinationen

Nicht alle Kombinationen von Start/Zwischen/Ende und Auslösen/Erfassen sind gültig. Im Folgenden sind die in BPMN definierten sinnvollen Kombinationen aufgeführt.

Start-BPMN-Ereignisse

• Kompensations-Startereignis (unterbrechend)

• Bedingtes Startereignis (unterbrechend und nicht unterbrechend)

• Fehler-Startereignis (unterbrechend)

• Eskalations-Startereignis (unterbrechend und nicht unterbrechend)

• Nachrichten-Startereignis (unterbrechend und nicht unterbrechend)

• Mehrfach-Startereignis (unterbrechend und nicht unterbrechend)

• Paralleles Mehrfach-Startereignis (unterbrechend und nicht unterbrechend)

• Signal-Startereignis (unterbrechend und nicht unterbrechend)

• Timer-Startereignis (unterbrechend und nicht unterbrechend)

Zwischen-BPMN-Ereignisse

• Nachricht:Erfassen, Auslösen, unterbrechendes Rand-Erfassen, nicht unterbrechendes Rand-Erfassen.

• Timer:Erfassen, unterbrechendes Rand-Erfassen, nicht unterbrechendes Rand-Erfassen.

• Eskalation:Unterbrechendes Rand-Erfassen, nicht unterbrechendes Rand-Erfassen.

• Bedingung:Erfassen, unterbrechendes Rand-Erfassen, nicht unterbrechendes Rand-Erfassen.

• Verknüpfung:Erfassen, Auslösen.

• Fehler:Unterbrechendes Rand-Erfassen.

• Abbrechen:Unterbrechendes Rand-Erfassen.

• Kompensation: Unterbrechendes Grenz-Erfassen, Auslösen.

• Signal: Erfassen, unterbrechendes Grenz-Erfassen, nicht unterbrechendes Grenz-Erfassen, Auslösen.

• Mehrfach: Erfassen, unterbrechendes Grenz-Erfassen, nicht unterbrechendes Grenz-Erfassen, Auslösen.

• Mehrfach parallel: Erfassen, unterbrechendes Grenz-Erfassen, nicht unterbrechendes Grenz-Erfassen.

BPMN-Endereignisse

• Kein-End-Ereignis

• Nachrichten-End-Ereignis

• Signal-End-Ereignis

• Mehrfach-End-Ereignis

• Eskalations-End-Ereignis

• Fehler-End-Ereignis

• Kompensations-End-Ereignis

• Abbruch-End-Ereignis

• Beendigungs-End-Ereignis

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3. BPMN-Gateways: Steuerung des Workflows

Gateways sind Entscheidungsknoten, die die Aufspaltung und Zusammenführung von Sequenzflüssen steuern. Sie werden als Diamanten mit spezifischen Markierungen im Inneren dargestellt.

Arten von Gateways

1. Exklusives Gateway (XOR):

   • Symbol: Leerer Diamant oder Diamant mit einem ‘X’.

   • Funktion: Dient als Entscheidungspunkt. Nur ein ausgehender Pfad wird basierend auf einer Bedingung gewählt. Wenn keine Bedingung erfüllt ist, wird ein Standardfluss (falls definiert) verwendet. Ähnlich einer if-else Anweisung.

2. Ereignisbasiertes Gateway:

   • Symbol: Raute mit einem Kreis, der ein Pentagramm enthält.

   • Funktion: Ähnlich wie beim exklusiven Gateway, jedoch wird der Zweig basierend darauf gewählt, welches Ereignis zuerst eintritt,anstatt eine Datenbedingung auszuwerten.

3. Inklusives Gateway (ODER):

   • Symbol: Raute mit einem Kreis, der ein ‚O‘ enthält.

   • Funktion: Ermöglicht, dass mehrere ausgehende Pfade gleichzeitig beschritten werden, wenn ihre jeweiligen Bedingungen erfüllt sind. Es kann auch mehrere eingehende Pfade zusammenführen.

4. Paralleles Gateway (UND):

   • Symbol: Raute mit einem Pluszeichen ‚+‘ im Inneren.

   • Funktion: Teilt den Fluss in gleichzeitige Pfade (alle Pfade werden beschritten). Beim Zusammenführen wartet es auf alle eingehende Pfade, bevor es fortfährt. Entspricht Fork/Join in UML.

5. Paralleles ereignisbasiertes Gateway:

   • Symbol: Raute mit einem Kreis, der ein Pluszeichen ‚+‘ enthält.

   • Funktion: Teilt den Prozess in gleichzeitige Abläufe auf, die durch spezifische Ereignisse ausgelöst werden.

6. Komplexes Gateway:

   • Symbol: Diamant mit einem Sternchen ‘*’ im Inneren.

   • Funktion: Wird für komplexe Entscheidungsszenarien verwendet, die nicht durch andere Gateways modelliert werden können. Definiert durch interne Parameter.Hinweis: Wird selten verwendet; die Kombination anderer Gateways wird in der Regel bevorzugt.

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4. BPMN-Aufgaben: Arbeitseinheiten

Aufgaben sind die atomaren Aktivitäten innerhalb eines Prozesses, dargestellt als abgerundete Rechtecke. Der spezifische Aufgabentyp wird durch ein Symbol in der oberen linken Ecke angezeigt.

Aufgabentypen

• Abstrakte Aufgabe: Eine allgemeine Aufgabe ohne spezifischen Untertyp.

• Geschäftsregel-Aufgabe: Führt eine oder mehrere Geschäftsregeln aus.

• Manuelle Aufgabe: Wird physisch von einem Menschen ohne Software-Automatisierung ausgeführt.

• Benutzer-Aufgabe: Wird von einem menschlichen Benutzer ausgeführt, möglicherweise mit Unterstützung einer Software-Anwendung.

• Empfangs-Aufgabe: Wartet auf den Eingang einer Nachricht. Wird mit dem Empfang abgeschlossen.

• Sendeaufgabe: Sendet eine Nachricht an einen externen Teilnehmer. Wird mit dem Senden abgeschlossen.

• Skript-Aufgabe: Enthält ein Skript, das vom Prozess-Engine ausgeführt wird.

• Dienst-Aufgabe: Nutzt automatisierte Verarbeitung über einen Dienst, Webdienst oder Anwendungsmodul.

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5. Teilprozesse und Transaktionen

Teilprozesse ermöglichen eine hierarchische Modellierung und halten Diagramme übersichtlich, indem sie Komplexität verbergen.

• Teilprozess: Ein verschachtelter Prozess. Er kann zusammengeklappt (dargestellt mit einem kleinen Plus-Quadrat unten) oder aufgeklappt (zeigt alle internen Knoten).

• Ad-hoc-Teilprozess: Aktivitäten darin können in beliebiger Reihenfolge, mehrfach oder ganz übersprungen ausgeführt werden.

• Ereignis-Teilprozess: Wird durch ein spezifisches Ereignis aktiviert. Je nach Ereignistyp kann es parallel zum Hauptprozess ausgeführt werden oder diesen abbrechen.

• Transaktion: Eine Gruppe von Aktivitäten, die gemeinsam erfolgreich sein oder fehlschlagen müssen. Ergebnisse sind Erfolg, Fehler (Gefahr) oder Abbruch.

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6. Flüsse und Verbindungen

Verbindungen definieren die Beziehungen und Bewegungen innerhalb des Diagramms.

1. Sequenzfluss: Durchgezogene Linie mit einem Pfeilkopf. Verbindet Aktivitäten in der Ausführungsreihenfolge.

   • Bedingter Fluss: Wird nur ausgeführt, wenn eine Bedingung wahr ist.

   • Standardfluss: Die „sonst“-Zweig, wird ausgeführt, wenn keine anderen Bedingungen erfüllt sind.

2. Nachrichtenfluss: Gestrichelte Linie mit einem offenen Kreis am Anfang und einem Pfeilkopf am Ende. Stellt die Kommunikation zwischen separaten Pools (Teilnehmern) dar.

3. Assoziation: Gepunktete Linie. Verknüpft Artefakte (wie Textanmerkungen) mit Flussobjekten.

4. Datenassoziierung: Gepunktete Linie mit einem Pfeilkopf. Verknüpft Datenobjekte mit Aktivitäten.

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7. BPMN-Datenelemente

Datenelemente repräsentieren Informationen, die durch den Prozess laufen oder von ihm gespeichert werden.

• Datenobjekt: Informationen, die zwischen Teilen des Systems gesendet werden.

• Datenobjektsammlung: Eine Reihe von Datenobjekten.

• Dateneingabe / -ausgabe: Externe Daten, die vom Prozess benötigt oder erzeugt werden.

• Datenspeicher:Dauerhafter Speicher, der außerhalb der Prozesslebensdauer existiert (z. B. eine Datenbank).

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8. Schwimmbahnen: Organisation der Verantwortung

Schwimmbahnen organisieren das Diagramm nach Teilnehmer und Rolle.

• Pool:Stellt einen Hauptteilnehmer dar (z. B. ein Unternehmen, eine Abteilung oder ein System). Ein Diagramm kann mehrere Pools enthalten.

• Bahn:Unterteilungen innerhalb eines Pools. Bahnen repräsentieren spezifische Rollen, Abteilungen oder Systeme innerhalb dieses Teilnehmers.

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9. BPMN-Orchestrierung vs. Choreografie vs. Kollaboration

Das Verständnis des Umfangs Ihres Modells ist entscheidend. BPMN unterscheidet zwischen privaten internen Prozessen und öffentlichen organisationsübergreifenden Interaktionen.

Öffentliche vs. private Prozesse

• Private (interne) Prozesse:Detaillierte Abläufe innerhalb einer einzelnen Entität.

• Öffentliche Prozesse:Beschreiben Interaktionen zwischen Partnern. Interne Details werden als „Black Boxes” behandelt, wobei der Fokus ausschließlich auf ausgetauschten Nachrichten und Objekten liegt.

Die drei Kategorien

1. Orchestrierung

• Definition:Ein Standardprozess, der eine einzige koordinierende Sichtweise modelliert.

• Umfang:Innerhalb einer einzelnen Geschäftseinheit (einzelner Pool).

• Anwendungsfall:Automatisierung interner Workflows.

2. Kollaboration

• Definition:Zeigt Interaktionen zwischen zwei oder mehr Geschäftseinheiten.

• Umfang:Mehrere Pools, die durch Nachrichtenflüsse verbunden sind.

• Struktur:Kann detaillierte Prozesse innerhalb von Pools zeigen oder diese als Black Boxes behandeln.

3. Choreografie

• Definition: Konzentriert sich ausschließlich auf die Nachrichtenaustausch zwischen den Teilnehmern, nicht auf die internen Aufgaben.

• Umfang: Keine Pools. Teilnehmer sind in den Aufgabenformen eingebettet.

• Anwendungsfall: Definition des „Vertrags” der Interaktion zwischen Organisationen.”

Entwicklung der Choreografie-Notation

• BPMN 1.1: Choreografien waren mit Orchestrierungen vermischt und besaßen keine eigene Notation.
  

• BPMN 2.0: Einführung dedizierter Choreografie-Diagramme.

Choreografie-Aufgaben

Choreografie-Aufgaben definieren die Interaktion. Sie bestehen aus:

• Initiierender Teilnehmer: Farbig hinterlegt.

• Nicht-initiierender Teilnehmer: Grau hinterlegt.

• Nachrichten: Definierte initiierende und optionale Rückmeldungenachrichten.

Beispiel: Klinikprozess
Zeigt Interaktionen zwischen Patient und Arztpraxis. Der Initiator ändert die Farbe je nachdem, wer die Interaktion startet.

Beispiel: MIS (Management Information System)

BPMN-Konversationsdiagramme

Die höchste Abstraktionsebene. Sie entfernt die Prozesslogik vollständig, um nur zu zeigen, wer mit wem spricht.

• Elemente: Pools, Konversationsknoten (Sechsecke) und Konversationsverbindungen (doppelte Linien).

• Ansicht: „30.000-Fuß-Perspektive“ der Kommunikation.

Beispiel: MIS-Konversation
Dieses Diagramm vereinfacht die vorherige Choreografie zu hochstufigen Konversationsblöcken.

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Fazit

BPMN ist eine leistungsstarke, standardisierte Sprache, die eine klare Kommunikation über Geschäfts- und technische Grenzen hinweg ermöglicht. Durch das Beherrschen der Unterscheidung zwischen Orchestrierung (interne Steuerung), Zusammenarbeit (Mehrbeteiligungs-Interaktion) und Choreografie (Nachrichtenverträge) können Sie Prozesse auf der für Ihr Publikum angemessenen Detaillierungsebene modellieren.

Egal, ob Sie einen einfachen Genehmigungsworkflow dokumentieren oder eine komplexe mehrorganisationale Lieferkette entwerfen, BPMN bietet die notwendige Strenge und Flexibilität. Um diese Diagramme effektiv zu erstellen, ist die Nutzung professioneller Tools unerlässlich. Visual Paradigm bietet eine robuste Suite von BPMN-Modellierungstools, die alle in diesem Leitfaden diskutierten Diagrammtypen unterstützen, von detaillierten Orchestrierungsflüssen bis hin zu hochstufigen Konversationskarten. Die Verwendung solcher Tools gewährleistet die Einhaltung der BPMN-2.0-Standards und erleichtert die Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten.