Principes uit logistiek goed toepasbaar in administratieve proces

Vooral in grote administratieve omgevingen worden systemen gebruikt om werkstromen te sturen. De laatste tijd krijgt ‘workflow-management’ ook nadrukkelijker een plaats in erp-systemen en in software voor callcenters en e-commerce. Ondanks het toenemende belang van dit beheer wordt met de vereiste werkstroomfunctionaliteit onzorgvuldig omgesprongen. Dat komt bijvoorbeeld duidelijk naar voren in selectietrajecten, waarin soms grote vergissingen worden gemaakt. Cok de Zwart ging op bezoek bij ‘workflow’-specialist professor Wil van der Aalst, de ontwikkelaar van hulpmiddelen die bij dat selectietraject goede diensten kunnen bewijzen.

Net als in objectgeoriënteerde methoden en ontwikkelomgevingen zijn ook in werkstroom-besturing patronen (patterns) te onderkennen. De meeste werkstroombeheersystemen ondersteunen eenvoudige patronen zoals de sequentiële, parallelle, conditionele en iteratieve routering. "Naast deze basispatronen zijn er echter tal van andere, veel voorkomende patronen die slechts door een deel van de beschikbare systemen ondersteund worden. Aan de hand van deze patronen is duidelijk aan te geven dat er grote verschillen tussen werkstroombeheersystemen zijn", meent hoogleraar Wil van der Aalst.

Gegrepen

Werkstromen en alles wat daarmee te maken heeft, wekten al vroeg de interesse van Van der Aalst. Zo handelde zijn afstudeerscriptie over Ex-Spect, software waarmee bedrijfsprocessen gemodelleerd en geanalyseerd kunnen worden. De software maakt gebruik van Petri-netten (Petri-net is een beschrijving van een proces in termen van plaatsen, transities en verbindingen. De semantiek – de precieze betekenis – is steeds formeel vastgelegd.) Van der Aalst werd sterk door het onderwerp gegrepen. Hij kreeg een promotieplaats bij TNO. Daar deed hij onderzoek naar het gebruik van Petri-netten bij het in kaart brengen van logistieke ketens. In 1992 promoveerde Van der Aalst op het onderzoek, getiteld ‘Timed colored Petri nets and their application to logistics‘.
Kees van Hee – nu voorzitter van het bestuur van Deloitte & Touche Bakkenist – was zijn promotor. Samen met Van Hee schreef Van der Aalst een paar jaar later een boek: ‘Workflow management. Modellen, methoden en systemen’ (Academic Service, 1997). Van der Aalst trad part-time als consultant in dienst bij Bakkenist Management Consultants. Als lid van de Informatietechnologiegroep adviseerde Van der Aalst organisaties op het gebied van simulatie, werkstromen en informatiearchitecturen. Inmiddels verliep zijn wetenschappelijke carrière zeer voorspoedig. In 1996 werd Van der Aalst hoofd van een kleine onderzoeksgroep, Specification and Modeling of Information Systems (SMIS), van de vakgroep Informatica en gaf hij gastcolleges op een aantal buitenlandse universiteiten.
Begin vorig jaar werd hij benoemd tot hoogleraar Informatie & Technologie aan de faculteit Technologie Management in Eindhoven. In die hoedanigheid leidt hij de capaciteitsgroep I&T, een groep van bijna veertig wetenschappers die onderzoek doet op het brede gebied van informatie en technologie. Daarnaast is Van der Aalst voor één dag in de week ook hoogleraar binnen de faculteit Wiskunde en Informatica bij de afdeling Informatica.
"Informatiesystemen zijn het object van mijn onderzoek. Ik denk na over de essentie van ‘workflow’-systemen. Dat doe ik eigenlijk heel intensief vanaf 1995. Tot die tijd had ik mij uitsluitend bezig gehouden met het modelleren en simuleren van logistieke processen. Daar ging mijn proefschrift ook over. In 1995 was ik betrokken bij een project in de Rotterdamse haven. Daar analyseerden, modelleerden en simuleerden we bepaalde besturingsmodellen. Dat was heel interessant. Maar het bleek dat de mensen in de havenpraktijk meer geïnteresseerd waren in kosten en omloopsnelheid. Ik ben me toen wat meer gaan verdiepen in werkstromen en kwam tot de ontdekking dat heel veel principes uit de logistiek heel goed in administratieve processen kunnen worden toegepast. Op dat moment viel alles voor mij keurig op zijn plaats en kon ik mijn kennis van Petri-netten inzetten voor het maken en analyseren van werkstromen. Ik kijk onder meer naar de functies die de leveranciers in hun pakketten zeggen te leveren. Vervolgens onderzoek ik of de systemen inderdaad doen wat de leveranciers zeggen. En dat blijkt heel vaak niet het geval te zijn. De problemen tijdens implementatietrajecten zijn dan levensgroot."

Onbekend

De laatste tien jaar zijn er veel werkstroombeheersystemen beschikbaar gekomen. Ze worden vooral ingezet in grote administratieve organisaties zoals banken, verzekeringsmaatschappijen, uitvoeringsinstanties en overheden. Ook al hebben werkstroombeheersystemen nog een bescheiden verspreidingsgraad, het is volgens Van der Aalst in de afgelopen jaren duidelijk geworden dat werkstroomtechnologie een integraal onderdeel zal worden van de informatiesystemen van morgen.
"In erp-systemen zoals SAP, Baan, Peoplesoft en JD Edwards, maar ook software voor bijvoorbeeld e-commerce en call centers, vinden we werkstroomcomponenten terug. Ondanks het belang van werkstroombeheer wordt er meestal onzorgvuldig omgesprongen met de vereiste werkstroomfunctionaliteit. Dit komt bijvoorbeeld naar voren in selectietrajecten voor een dergelijk systeem. In veel gevallen wordt vooral naar de leverancier van de software en de technische eisen gekeken en minder naar de functionaliteit van het gewenste systeem. Het gevolg is dat veel selectietrajecten resulteren in de aanschaf van een systeem dat in de praktijk niet blijkt te voldoen", meent Van der Aalst. Veel organisaties zijn onbekend met de vrij geavanceerde en complexe werkstroomtechnologie. Hierdoor zijn ze niet in staat duidelijke eisen te formuleren ten aanzien van de gewenste functionaliteit. Deze situatie wordt volgens Van der Aalst in stand gehouden door de adviesbureaus die bedrijven helpen bij het selecteren van een werkstroombeheersysteem.

Website

"Met enige regelmaat hebben prestigieuze adviesbureaus in de afgelopen vijf jaar rapporten uitgebracht waarin werkstroombeheersystemen vergeleken worden aan de hand van een ‘check list’. In de praktijk blijkt dat er meestal maar naar vijf basispatronen in de processen wordt gekeken. De vijf basispatronen zijn sequence, parallel split, synchronisation, exclusive choice en simple merge. Aangezien deze routeringsmogelijkheden in elk werkstroombeheersysteem voorkomen, onderscheiden de systemen zich onvoldoende van elkaar in deze rapporten", meent Van der Aalst. De rapporten suggereren volgens hem dan ook dat alle deze systemen op het gebied van routering hetzelfde zijn. "Niets is minder waar! Er is een wereld van verschil tussen de vele beschikbare systemen. Het is ook erg naïef om te veronderstellen dat complexe bedrijfsprocessen uitgedrukt kunnen worden in termen van sequentiële, parallelle, conditionele en iteratieve routering. Desondanks worden aan de hand van deze zeer ruwe criteria systemen geselecteerd. Het gevolg is dat werkstroomtechnologie vaak als een knellend keurslijf wordt ervaren en veel werkstroomprojecten in de pilot-fase blijven steken."
Dit is de reden dat Van der Aalst samen met Arthur ter Hofstede (Queensland University of Technology), Bartek Kiepuszewski (Mincom Pty Ltd) en Allistair Barros (University of Queensland) onderzoek is gaan doen naar ‘workflow patterns’. Dit onderzoek heeft geresulteerd in een vrij volledige ‘repository’ met een dertigtal patronen en een diepgaande vergelijking van twaalf systemen (Staffware, IBM MQ Series Workflow, Cosa, Visual Workflo, Forté Conductor, Meteor, Mobile, Verve, In Concert, I-Flow, SAP R/3 Workflow en HP Changengine). De vier experts beschouwen dit onderzoek als het academische antwoord op de eerder genoemde oppervlakkige rapporten van prestigieuze adviesbureaus. De onderzoeksresultaten zijn te vinden op de volgende website: http://www.tm.tue.nl/it/research/patterns/. Van der Aalst nodigt andere experts op dit gebied en leveranciers van werkstroombeheersystemen uit om een bijdrage aan deze website te leveren.

Referentiemodel

Dankzij werkstroombeheersystemen is het mogelijk om de procesbesturing uit de toepassingssoftware (applicaties) te ‘duwen’. Van der Aalst: "In zekere zin kunnen we een werkstroombeheersysteem vergelijken met een databasemanagementsysteem. Dankzij databasemanagementsystemen is het immers mogelijk geworden om het beheer van de gegevens uit de toepassingssoftware te duwen. Beide soorten systemen ondersteunen een deel van de generieke functionaliteit. Doordat werkstroombeheersystemen, in tegenstelling tot databasemanagementsystemen, pas sinds midden jaren negentig beschikbaar zijn, is het op veel punten nog onduidelijk wat tot de basisfunctionaliteit van zo’n systeem behoort. Het betreft een jonge technologie die nog niet geheel uitgekristalliseerd is. Daarnaast heeft werkstroombeheer ook vele gezichten. Deze systemen worden ingezet voor zaken als flexibilisering, systeemintegratie, procesoptimalisatie, organisatieverandering, verbeteren van de onderhoudbaarheid of evolutionair ontwikkelen. Dit alles maakt dat er gemakkelijk verwarring kan ontstaan rond de functionaliteit die je van een werkstroombeheersysteem mag verwachten."
Dit gevaar werd in een vroeg stadium onderkend door de Workflow Management Coalition (Wfmc). De Wfmc is een organisatie die zich onder andere bezig houdt met het standaardiseren van de terminologie rond werkstroombeheer. Daarnaast is de Wfmc bezig met definiëren van standaarden voor de uitwisseling van gegevens tussen werkstroombeheersystemen en toepassingen. De Wfmc telt een paar honderd leden, onder wie veel leveranciers van deze producten.
Een van de uitgangspunten van de Wfmc is het zogenaamde workflow referentiemodel. Dit referentiemodel is een globale beschrijving van de architectuur van een werkstroombeheersysteem waarbij de voornaamste componenten en de bijbehorende interfaces opgesomd worden. Het referentiemodel laat zien dat het hart van een dergelijk systeem gevormd wordt door de zogenaamde Workflow Enactment Service. Dit deel van het systeem pompt als het ware de casussen door de organisatie. De Enactment Service zorgt ervoor dat de juiste activiteiten, in de juiste volgorde en door de juiste medewerkers uitgevoerd worden. Om dit te bepalen wordt gebruikt gemaakt van procesdefinities en resource classificaties die met de zogenaamde Process Definition Tools gemaakt zijn. Naast het in kaart brengen van het proces en de organisatie bieden deze tools vaak ook analysemogelijkheden zoals simulatie. Via de Workflow Client Applications worden taakopdrachten aangeboden aan de medewerkers. Door een taakopdracht te selecteren kan een medewerker beginnen met het uitvoeren van een specifieke taak voor een specifieke casus. Tijdens het uitvoeren van een taak kan het nodig zijn om een toepassing op te starten. Het geheel van toepassingssoftware die vanuit het werkstroomsysteem is op te starten, wordt in het referentiemodel ook wel de Invoked Applications genoemd. Het volgen van de werkstroom, het beheren van casussen en het aansturen van medewerkers wordt ondersteund door de zogenaamde Administration and Monitoring Tools.

Werkstroompatronen

Sinds 1995 staan ontwerppatronen (‘design patterns’) volop in de belangstelling. Het doel van patronen is het hergebruik van nuttige en veelvuldig voorkomende constructies. Door te abstraheren van implementatiedetails en context zijn de patronen makkelijk te hergebruiken in zeer uiteenlopende situaties. Op dit moment bestaan er grote verzamelingen van ontwerppatronen voor softwareontwikkeling. "Voor zo ver we kunnen nagaan bestond er tot voor kort nog geen gesystematiseerd overzicht van constructies voor werkstroombesturing.
Dit is de reden geweest om te beginnen aan het bouwen van een repository die uit uitsluitend werkstroompatronen (workflow patterns) bestaat. Op dit moment beschikken we over een dertigtal patronen. Het doel van elk van de patronen is drieledig. In de eerste plaats dient de vrij complete verzameling werkstroompatronen een didactisch doel. Een patroon komt overeen met veelvuldig gewenste routering en daarom is het belangrijk ontwerpers en gebruikers van werkstromen bewust te maken van deze patronen. In de tweede plaats vormen de patronen een basis voor het selecteren van een werkstroombeheersysteem. Door aan te geven welke patronen relevant zijn voor een bepaalde bedrijfssituatie, kan aan de hand van deze patronen bepaald worden welke systemen voldoen. In de derde plaats bieden de patronen aanknopingspunten voor het indirect realiseren van werkstroomfunctionaliteit die niet rechtstreeks door het werkstroombeheersysteem wordt ondersteund", aldus Van der Aalst die voor een overzicht van de patronen verwijst naar http://www.tm.tue.nl/it/research/patterns/.

Evaluatie

Aan de hand van de werkstroompatronen zijn twaalf systemen geëvalueerd: Cosa (Thiel Logistik AG/Ley GmbH/Cosa Solutions BV), HP Changengine (Hewlett-Packard), Forté Conductor (Forte/SUN), I-Flow (Fujitsu), In Concert (Tibco), Meteor (University of Georgia), Mobile (University of Erlangen), MQ Series Workflow (IBM), R/3 Workflow (SAP AG), Staffware (Staffware PLC), Verve (Verve Inc.) en Visual Workflo (Filenet).
De tabel ‘Een evaluatie van twaalf systemen’ laat op hoofdlijnen de resultaten van de evaluatie zien. In de tabel komen de kolommen overeen met de twee beschreven patronen en een zevental categorieën. Per categorie wordt aangegeven of er sprake is van directe ondersteuning (+), indirecte of partiële ondersteuning (+/-) of geen directe ondersteuning (-). Alle systemen ondersteunen de basispatronen. Ook zijn in de tabel twee concrete patronen opgenomen: de "uitgestelde keuze" en de "mijlpaal". Deze patronen worden alleen direct ondersteund door Cosa. Voor andere patronen zijn andere systemen juist weer sterker. Volgens Van der Aalst geeft de tabel aan de hand van patronen duidelijk aan dat geen enkel systeem directe ondersteuning levert voor alle relevante werkstroompatronen.
Van der Aalst: "De werkstroompatronen kunnen op een aantal manieren ingezet worden. In de eerste plaats kunnen de patronen gebruikt worden om werkstroomontwerpers te trainen in veel voorkomende niet-triviale constructies. Het trainingsmateriaal dat nu door de softwareleveranciers gebruikt wordt gaat meestal niet verder dan de basispatronen (sequentiële, parallelle, conditionele en iteratieve routering). In de tweede plaats kunnen de patronen gebruikt worden bij het selecteren van een werkstroombeheersysteem. Wanneer je per werkstroompatroon kunt aangegeven welke systemen het patroon ondersteunen, kun je snel een selectie maken op functionele gronden. De praktijk wijst uit dat in selectietrajecten nog veel te weinig gebeurt. Het gevolg is dan dat veel werkstroomprojecten in de pilot-fase blijven steken. In de derde plaats kunnen de patronen gebruikt worden om de gewenste functionaliteit via een omweg te realiseren. Per patroon is aangegeven of er alternatieve manieren zijn om via indirecte wijze de gewenste functionaliteit te benaderen."
 

Cok De Zwart Freelance Medewerker
Een evaluatie van twaalf systemen aan de hand van patronen