E-Procurement: Dynamische Prozessintegration mit Web Services

Der Text beschreibt zunächst die Schwierigkeiten der traditionellen B2B-Integration. Methoden wie FTP, E-Mail und HTTP werden als unzureichend für eine effiziente und dynamische Zusammenarbeit bezeichnet. Besonders problematisch sind aufwendige, firmeninterne Eigenentwicklungen, die eine manuelle Integration erfordern und zu langfristigen Bindungen an Geschäftspartner führen. Der Wunsch nach einer "on the fly"-Integration, also der Möglichkeit, Systeme mit potenziellen Partnern erst bei Bedarf zu verbinden, wird als bisher unerfüllte Anforderung genannt. Die Notwendigkeit einer einfachen und dynamischen Business-to-Business-Integration (B2Bi) zur Vermeidung teurer Medienbrüche und zur Gewährleistung einer reibungslosen elektronischen Beschaffung (e-Procurement) wird unterstrichen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit innovativer Lösungen für den Austausch von Geschäftsdokumenten.

Als Lösung werden Web Services vorgeschlagen, die durch ihre lose Kopplung und maschinenverständliche Selbstbeschreibung mittels WSDL neue Möglichkeiten der Integration eröffnen. WSDL, die Web Services Description Language, beschreibt die Schnittstellen und ermöglicht es, obwohl das Verständnis für die einzelnen Operationen und Parameter eines Web Services für einen menschlichen Betrachter ersichtlich ist, Integrationssystemen die Bedeutung der in WSDL beschriebenen Schnittstellen maschinenverständlich aufzubereiten. Der Text betont den entscheidenden Vorteil, dass die Integration von Unternehmenssystemen "on the fly" mit Hilfe von Web Services möglich wird. XML spielt dabei eine zentrale Rolle als Basis für den Datenaustausch und für Technologien wie OWL-S und BPEL4WS, welche ebenfalls auf XML beruhen. Die standardisierte Struktur von Geschäftsdokumenten, beispielsweise im openTRANS-Format, wird als Vorteil für eine automatisierte Verarbeitung hervorgehoben.

Die Anforderungen an eine erfolgreiche B2B-Integration umfassen ein durchgängiges e-Procurement-System innerhalb des Unternehmens sowie eine einfache und dynamische B2B-Integration nach außen. Es wird die Entwicklung eines generischen Prozessintegrationskonzepts beschrieben, das den Austausch von openTRANS-Geschäftsdokumenten zwischen Einkäufer- und Verkäufer-Systemen in einem gemeinsamen Prozess ermöglicht. Der Fokus liegt darauf, Anpassungen der openTRANS-Web Services der Geschäftspartner zu vermeiden. Die Arbeit beschreibt den Bedarf an einer dynamischen Integration "on the fly", bei der kein menschliches Eingreifen mehr nötig ist. Die Notwendigkeit einer durchgängigen elektronischen Abwicklung der Beschaffung zur Vermeidung teurer Medienbrüche wird hervorgehoben. Der Einsatz semantischer Informationen zur Entscheidung über die Möglichkeit einer gemeinsamen Prozessbeschreibung wird ebenfalls thematisiert. Die verschiedenen Phasen eines Einkaufs (Absichts-, Vereinbarungs- und Abwicklungsphase) und der Umgang mit potenziellen Mehrfach- oder fehlenden Nachrichten werden diskutiert.

Ein zentrales Problem stellt die Interoperabilität verschiedener Systeme dar. Die Anpassung von Fremdsystemen an eigene Systeme ist oft nicht möglich oder wünschenswert, was die Notwendigkeit unproblematischer Schnittstellen unterstreicht. Der Text führt aus, dass ein generisches Prozessintegrationskonzept entwickelt wird, welches die Integration der Web Services von Einkäufer und Verkäufer zum Austausch von openTRANS-Geschäftsdokumenten in einem gemeinsamen Prozess ermöglicht. Anpassungen der openTRANS-Web-Services der Geschäftspartner sollen vermieden werden. Daher wird das Konzept eines Mittlers zwischen Einkäufer- und Verkäufersystem verfolgt. Bei der Prozessintegration müssen anhand semantischer Informationen entschieden werden, wie und ob eine gemeinsame Prozessbeschreibung gefunden werden kann. Die Notwendigkeit eines Mittlers wird mit dem Ziel begründet, die Anpassung der Systeme der Geschäftspartner zu vermeiden und die Interoperabilität zu gewährleisten.

Ein zentrales Thema ist die maschinenverständliche Verarbeitung von Daten und Prozessen. Der Text betont die Notwendigkeit, die Bedeutung der in WSDL beschriebenen Web Service Schnittstellen für das Integrationssystem maschinenverständlich aufzubereiten. Dafür werden semantische Technologien eingesetzt, um die automatisierte Verarbeitung von Geschäftsdokumenten zu ermöglichen. Dies erlaubt die dynamische Komposition von Web Services, basierend auf semantisch angereicherten Prozessbeschreibungen. Die Nutzung von Ontologien, RDF und OWL-S wird als Schlüsselfaktor für die erfolgreiche Implementierung genannt. Diese Technologien ermöglichen es, dass Computer Daten nicht nur lesen, sondern auch einordnen und für den Menschen aufbereiten können, wodurch eine höhere Effizienz und Automatisierung des gesamten Prozesses erreicht wird. Der Text unterstreicht den Bedarf an einer solchen semantischen Erweiterung der Daten, um eine reibungslose und automatisierte Prozessabwicklung zu gewährleisten.

Der Text beschreibt die Anwendung semantischer Technologien im Kontext von e-Procurement. Die Automatisierung der Beschaffungsprozesse, von der Angebotsanforderung (RFQ) über das Angebot (QUOTATION) bis hin zur Rechnung (INVOICE), wird als Anwendungsbeispiel für die Prozessintegration angeführt. openTRANS wird als Standard für die Geschäftsdokumente verwendet. Die Integration verschiedener Phasen eines Einkaufs (Absichts-, Vereinbarungs- und Abwicklungsphase) wird diskutiert, wobei die Grenzen des openTRANS-Standards in Bezug auf die Wissensphase (Such- und Informationsprozess) deutlich gemacht werden. Der Text erläutert, wie Nachrichten in einem Einkaufskontext mehrfach auftreten können (z.B. Änderungen und deren Bestätigungen) und wie Abhängigkeiten zwischen Nachrichten definiert sind (z.B. eine Bestellungsbestätigung benötigt eine vorherige Bestellung). Prozessoptimierung und Kosteneinsparungen werden als Hauptziele der Automatisierung genannt.

Für die Definition und Steuerung der Prozesse werden Prozessbeschreibungssprachen (PDLs) benötigt. Der Text erwähnt die Eignung semantischer Technologien für PDLs. BPEL4WS wird als eine geeignete Prozessausführungssprache genannt, die implizit das Kriterium der Eignung für Web Services erfüllt. Im Gegensatz dazu muss ebBPSS explizit für Web Services angepasst werden, und die Umsetzung von Web Services ist von System zu System unterschiedlich, da keine direkten Verknüpfungen mit der WSDL-Beschreibung eines Web Services in ebBPSS definiert sind. Die Arbeit hebt die Bedeutung der exakten Definition von Prozessabläufen, einschließlich Reihenfolge, Regeln, Pfade und Bedingungen hervor. Die Beschreibung der Geschäftspartner, wie sie aufgerufen werden wollen, ist ein wichtiger Bestandteil der Prozessdefinition. Die Notwendigkeit von Kontrollfluss-Konstrukten in der PDL, um Abhängigkeiten zwischen Dokumenten (z.B. RFQ und QUOTATION) abzubilden, wird ebenfalls hervorgehoben.

Der Text diskutiert Herausforderungen bei der Umsetzung der semantischen Prozessintegration. Zum Beispiel werden die Handhabung von Teillieferungen und die Notwendigkeit von Fehlermeldungen und Ausnahmebehandlungen angesprochen. Die Notwendigkeit eines robusten Sitzungsmanagements für den korrekten Bezug einzelner Dokumente zueinander wird hervorgehoben. Die Verwendung von CorrelationSets in BPEL4WS wird als eine Möglichkeit zur Herstellung dieses Bezugs vorgeschlagen. Die Arbeit diskutiert die Grenzen der aktuellen Technologien und den Bedarf an Erweiterungen, beispielsweise für die Integration von Systemen, die verschiedene Spezifikationen (z.B. xCBL und openTRANS) verwenden. Die Notwendigkeit weiterer Komponenten, z.B. für die Übersetzung von Dokumenten, wird ebenfalls angesprochen. Der Einsatz von e-PSPs für die Übersetzung von Dokumenten wird als mögliche Lösung genannt. Zusammenfassend wird der Bedarf an weiteren Entwicklungen in den Bereichen Fehlermeldungen, Sicherheit und der Komposition von Web Services betont, um eine breitere Interoperabilität zu erreichen.

Das Herzstück des Integrationskonzepts ist ein Prozessintegrator, der als Mittler zwischen den Systemen des Einkäufers und des Verkäufers agiert. Dieser Integrator soll den Austausch von openTRANS-Geschäftsdokumenten über Web Services ermöglichen, ohne dass die bestehenden Systeme der Geschäftspartner angepasst werden müssen. Das Konzept zielt auf eine generische Lösung ab, die für verschiedene Szenarien einsetzbar ist und eine dynamische Integration "on the fly" erlaubt. Eine Anpassung der openTRANS-Web Services der Geschäftspartner an die Prozessintegration soll, wie bei jeder B2Bi-Lösung, vermieden werden. Der Prozessintegrator trifft anhand semantischer Informationen Entscheidungen darüber, wie und ob eine gemeinsame Prozessbeschreibung gefunden werden kann. Dies unterstreicht den Fokus auf Interoperabilität und Flexibilität des Systems.

Um maximale Unabhängigkeit und Flexibilität zu gewährleisten, wird eine modulare Architektur vorgeschlagen. Die Komponenten des Integrationssystems sollen selbst als einzelne Web Services implementiert werden. Diese Entscheidung basiert auf der grundsätzlichen Unabhängigkeit von Web Services, die nur über ihre Interfaces miteinander kommunizieren. Dieser Ansatz soll die Integration vereinfachen und die Anpassungsfähigkeit an zukünftige Anforderungen erhöhen. Der Text betont die Notwendigkeit einer möglichst unabhängigen Realisierung des Integrationssystems von den Systemen der Einkäufer und Verkäufer. Durch die Implementierung als Web Services wird die Wiederverwendbarkeit und Interoperabilität der einzelnen Komponenten gefördert. Der modulare Aufbau erleichtert die Wartung, Erweiterung und Anpassung des Gesamtsystems.

Der Prozessintegrator übernimmt die Aufgabe der Prozesskomposition und -transformation. Er analysiert eingehende Prozessbeschreibungen (PPDs) und entscheidet, ob eine Komposition und Transformation notwendig sind oder bereits durchgeführt wurden. Liegen komponierte PPDs vor, prüft er, ob eine transformierte Version der komponierten Prozessbeschreibung (CPD) existiert und der entsprechende Flow-Service auf der Process Engine installiert ist. Bei Bedarf initiiert er die Transformation und Installation erneut und liefert die Adresse des Flow-Service an den Einkäufer zurück. Für diese Funktionalität benötigt der Prozessintegrator ein Caching von komponierten und transformierten Prozessbeschreibungen sowie Informationen der Process Engine über installierte Prozesse. Dieser Mechanismus optimiert die Effizienz und die Geschwindigkeit der Prozessabwicklung.

Der Prozessintegrator muss auch mit Fehlermeldungen und Ausnahmen umgehen können. Fehlermeldungen werden benötigt, wenn das Senden eines Geschäftsdokuments ausbleibt oder ein Timeout überschritten wird. Der Text erwähnt, dass das vorgestellte Lösungskonzept solche Fehlermeldungen zunächst noch nicht berücksichtigt, sieht aber die Notwendigkeit für ein ausgereifteres System. Die Handhabung von Timeouts und Kompensationen wird als wesentliche Anforderung gesehen. Eine Kompensation soll dem Aufruf einer bestimmten Web Service-Operation des Geschäftspartners entsprechen, der die Kompensation anbietet. Zusätzlich wird die Möglichkeit erwähnt, dass ein mächtigeres Integrationssystem die Kommunikation verschiedener Web Services (z.B. openTRANS und RosettaNet) erkennen und durch e-PSPs (Electronic Process Service Providers) die notwendige Dokumentenübersetzung durchführen könnte. Der Aspekt der Sitzungsverwaltung durch Korrelation von Dokumenten mittels BPEL4WS CorrelationSets wird auch angesprochen.

Eine zentrale Anforderung an die e-Procurement-Lösung ist die Echtzeitfähigkeit. Unternehmenssysteme müssen den Bedarf an Produkten sofort registrieren können, um Potenziale zur Bedarfsdeckung zu identifizieren. Der bidirektionale Informationsaustausch ist entscheidend: Das Absenden einer Bestellung muss im empfangenden System ein Bestellungsereignis und eine sofortige Reaktion (z.B. Verzögerungsmeldung) auslösen. Dies erfordert exakte Informationen über Lagerbestände, Lieferzeiten usw., um ohne menschliches Eingreifen auf Anfragen reagieren zu können. Eine ereignisgesteuerte Verarbeitung von Informationen und Nachrichten wird als besonders geeignet für die B2Bi-Kommunikation angesehen, da nicht immer mit der Erreichbarkeit oder Antwort des Kommunikationspartners gerechnet werden kann. SOAP wird als geeignetes Nachrichtenprotokoll genannt, das die Anforderungen an Transaktionsfähigkeit und das Herstellen von Beziehungen zwischen Nachrichten erfüllt.

Eine durchgängige Integration der internen Systeme des Unternehmens ist unerlässlich für eine effiziente B2Bi-Lösung. Nur wenn Informationen automatisch bereitgestellt werden können, ohne ständige menschliche Interaktionen, ist eine effiziente Integration möglich. Dies betrifft sowohl die sofortige Registrierung des Bedarfs als auch die permanente Verfügbarkeit exakter Informationen im e-Business-System. Der Text betont die Notwendigkeit einer durchgängigen Integration, um die Punkte "sofortige Bedarfsregistrierung" und "ständige Verfügbarkeit exakter Informationen" zu erfüllen. Ohne diese automatisierte Bereitstellung von Informationen sind menschliche Interaktionen und Abstimmungen notwendig, was die Effizienz der Integration erheblich beeinträchtigt. Eine solche durchgängige Integration der internen Systeme ist somit eine Grundvoraussetzung für den Erfolg der gesamten B2B-Integration.

Die Anforderungen umfassen nicht nur den Austausch von Informationen, sondern auch die präzise Definition von Prozessabläufen. Es muss festgelegt sein, in welcher Reihenfolge und mit welchen Regeln eine B2B-Interaktion abläuft, welche Pfade eingeschlagen werden und unter welchen Bedingungen. Die Geschäftspartner müssen beschreiben, wie sie aufgerufen werden wollen, was typischerweise mit einer Process Description Language (PDL) geschieht. Semantische Technologien eignen sich gut für die Erstellung einer solchen PDL. Der Text erwähnt, dass nicht alle Schritte eines Prozesses einzeln umgesetzt werden müssen; eine Nachricht kann mehrere Schritte zusammenfassen (z.B. Rechnung als Versandbenachrichtigung). Die Möglichkeit von wiederkehrenden Nachrichten (z.B. Änderungsbestätigungen) und ihre Abhängigkeiten werden ebenfalls diskutiert (z.B. eine Bestätigung ohne vorherige Bestellung ist sinnlos). Die Möglichkeiten für optionale und obligatorische Schritte werden erläutert.

Der Text diskutiert die Besonderheiten der B2Bi-Kommunikation. Im Gegensatz zu internen Systemen kann nicht davon ausgegangen werden, dass der Kommunikationspartner immer erreichbar ist oder überhaupt antwortet. Daher ist eine ereignisgesteuerte Verarbeitung von Informationen und Nachrichten vorteilhaft. Es müssen Nachrichtenprotokolle ausgewählt oder entwickelt werden, die Anforderungen wie Transaktionsfähigkeit und das Herstellen von Beziehungen zwischen Nachrichten erfüllen. SOAP wird als ein Beispiel für ein solches Protokoll genannt. Die Notwendigkeit einer durchgängigen Integration der internen Systeme des beteiligten Unternehmens wird betont. Nur so kann eine effiziente Integration erreicht werden, bei der Informationen automatisch bereitgestellt werden, ohne dass ständige menschliche Interaktionen notwendig sind. Die Anforderungen an eine effiziente B2Bi werden zusammengefasst als die sofortige Registrierung eines Bedarfs und die ständige Verfügbarkeit exakter Informationen im e-Business-System beschrieben.

Die Arbeit präsentiert ein Integrationskonzept für e-Procurement-Systeme basierend auf Web Services, semantischen Technologien und dem openTRANS-Standard. Das Konzept beinhaltet einen Prozessintegrator, der als Mittler zwischen den Systemen von Einkäufer und Verkäufer fungiert und den Austausch von openTRANS-Geschäftsdokumenten ermöglicht. Die Lösung bietet Vorteile in Bezug auf Prozessoptimierung und Kosteneinsparungen. Der Fokus lag auf der dynamischen Integration ("on the fly"), der Vermeidung von Anpassungen an den Systemen der Geschäftspartner und der Gewährleistung der Interoperabilität. Das Konzept beinhaltet die Nutzung von semantischen Technologien für eine maschinenverständliche Prozessbeschreibung und die Implementierung wichtiger Komponenten als Web Services für maximale Flexibilität und Unabhängigkeit.

Trotz der erfolgreichen Entwicklung des Integrationskonzepts bleiben einige Punkte offen. Nicht alle Anforderungen, insbesondere im Bereich Fehlermeldungen und Ausnahmebehandlungen, sind vollständig in den verwendeten Technologien umsetzbar. Komplizierte Eigenlösungen wären notwendig, was aber die Interoperabilität beeinträchtigen würde. Die Arbeit plädiert für standardisierte Lösungen, insbesondere im Hinblick auf Sicherheit und Fehlermeldungen. Zukünftige Erweiterungen der verwendeten Technologien, wie BPEL4WS und deren Engines, werden als notwendig angesehen. Eine weitere Herausforderung ist die Integration von e-Procurement-Systemen, die verschiedene Spezifikationen (z.B. xCBL und openTRANS) verwenden. Hier werden e-PSPs (Electronic Process Service Providers) als mögliche Lösung für die Übersetzung von Dokumenten gesehen. Die Arbeit unterstreicht, dass vergleichbare Prozessbeschreibungen auf Basis semantischer Technologien nur ein Teil einer umfassenden Lösung sind.

Die Arbeit endet mit einem Ausblick auf die Möglichkeiten zukünftiger Entwicklungen. Mächtigere Integrationssysteme könnten es ermöglichen, e-Procurement-Systeme, die verschiedene Spezifikationen (z.B. xCBL und openTRANS) nutzen, dynamisch zu integrieren. Dies setzt jedoch nicht nur vergleichbare Prozessbeschreibungen auf Basis semantischer Technologien voraus, sondern auch weitere Komponenten, wie z.B. für die Übersetzung von openTRANS- in xCBL-Dokumente. Der Einsatz von e-PSPs (Electronic Process Service Providers) wird als eine Lösung für diese Übersetzung genannt. Zusammenfassend zeigt die Arbeit die Machbarkeit eines dynamischen und automatisierten e-Procurement-Prozesses auf, hebt aber auch die Notwendigkeit weiterer Forschung und Entwicklung in den genannten Bereichen hervor.