Geschäftsprozesse modellieren mit der BPMN – Gateways und Sequenzfluss

Nicht jeder Prozess verläuft ausschließlich sequenziell. In den meisten Fällen kommt es zu verzweigten Abläufen, die in irgendeiner Form geregelt verlaufen müssen. Um solch einen Verlauf zu realisieren, kommen Gateways oder bedingte Sequenzflüsse zum Einsatz. Das Standardsymbol des Gateways ist die Raute (Diamond). Das Standardssymbol für den Sequenzfluss ist ein Pfeil mit geschlossener Spitze und durchgezogener Linie.

Der Ablauf-Token

Um Prozesse vernünftig modellieren zu können ist der Ablauf-Token sehr hilfreich. Stellt man sich eine Murmelbahn mit einigen Verzweigungen vor, muss es Regeln geben, nach denen sich diese Murmel (der Token) innerhalb der Bahn bewegt. Schlussendlich bestimmen Bedingungen, welchen Weg die Murmel nimmt. Dabei verlässt die Murmel niemals ihren Pool. Der Token bewegt sich entlang von Aktivitäten, Sequenzflüssen, Gateways und Ereignissen (Das Ereignis werden wir im nächsten Beitrag noch kennen lernen).

Wenn man also einen Prozess modelliert oder sich den Ablauf vor Augen hält, ist die Vorstellung einer im Prozess laufenden Murmel eine geeignete Methode.

Das exklusive Gateway

Das exklusive Gateway lässt abhängig von einer Bedingung am Sequenzfluss nur einen Alternativweg für den Token zu. Entweder die Murmel läuft in Richtung A oder in Richtung B.

Exklusives Gateway

Verläuft die Entscheidung nicht eindeutig, kann es passieren, dass der Token hängen bleibt und nicht weiter läuft. Das ist in folgendem Beispiel der Fall. Was passiert zwischen 15 und 16 Uhr? Der Ablauf-Token würde warten, bis eine der Bedingungen erfüllt ist. Gerade bei mehr als zwei Bedingungen wird es zunehmend schwerer einen eindeutigen Verlauf zu übersehen und sich ausschließende Bedingungen zu formulieren.

Feststeckender Token am exklusiven Gateway

Für den Fall, dass die Wartezeit nicht gewünscht ist, ist es sinnvoll mit einem Standardsequenzfluss zu modellieren. Im nächsten Beispiel sind alle Bedingungen abgedeckt. Der Token läuft über den Standardsequenzfluss in der Mitte „Besprechungsraum B reservieren“, wenn die Bedingungen „Von 8 – 12 Uhr“ und „Von 14 – 16 Uhr“ nicht erfüllt sind.

Exklusives Gateway mit Standardsequenzfluss

Die Bedingungen an einem exklusiven Gateway müssen sich nicht zwingend ausschließen. Allerdings müsste man für gleichzeitig zutreffende Bedingungen eine Reihenfolge definieren, die solange abgearbeitet wird, bis die erste Bedingung zutrifft. Alle weiteren Bedingungen werden dann vernachlässigt. Für eine saubere und übersichtliche Modellierung empfiehlt sich den gesamten Wertebereich abzudecken. Es handelt sich schließlich um ein exklusives Gateway.


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Das datenbasierte exklusive Gateway

Abhängig von den Bedingungen am Sequenzfluss, entscheidet das datenbasierte Gateway, wie der Ablauf-Token weiter läuft. Ob die Bedingung zutrifft, wird aufgrund der Prozessdaten ermittelt. Die BPMN hat für das datenbasierte exklusive Gateway zwei Symbole reserviert. Die unten angezeigten Prozesse benutzen diese Symbole und verhalten sich äquivalent.

Exklusives datenbasiertes Gateway
Exklusives datenbasiertes Gateway Alternativdarstellung

Das ereignisbasierte exklusive Gateway

Beim ereignisbasierten Gateway kann der Prozess durch unterschiedliche Ereignisse fortgesetzt werden. Es entscheidet auf Basis des eintreffenden Ereignisses, wie der Prozess fortgesetzt wird. Auf die Gateways folgen immer die jeweiligen Ereignisse oder empfangende Tasks. Der Token wartet am Gateway, bis das Ereignis eintrifft. Dieses erhält den Token, der dann seinen Ablauf fortsetzt. Das Beispiel unten ist mit empfangenden Tasks realisiert.

Ereignisbasiertes exklusives Gateway

Das parallele Gateway

Parallele Gateways splitten den Sequenzfluss in mehrere parallele Sequenzflüsse auf (Fork) und führen sie wieder zusammen (Join). Hierbei spielt der Token eine wichtige Rolle. Der Ablauf-Token wird bei einem Fork quasi vervielfältigt. Jeder aufgesplittete Sequenzfluss erhält eine eigene Instanz des Token. Der Sequenzfluss wird beim Join dann erst fortgesetzt, wenn alle Instanzen des Token am zusammenführenden Gateway eingetroffen sind.

Paralleles Gateway

Vorsicht vor Modellierungsfehlern mit parallelen Gateways! Da beim folgenden Beispiel das exklusive Gateway abhängig von einer Bedingung nur einen Token weiterlaufen lassen würde, würde das parallele Gateway vergeblich auf die parallel laufenden Instanzen des Ablauf-Token warten.

Paralleles Gateway mit Deadlock

Das inklusive Gateway

Das inklusive Gateway entspricht einer Oder-Entscheidung. Es gibt einen oder mehrere mögliche Wege, wie der Sequenzfluss verlaufen kann. Ist also mehr als eine Bedingung war, so laufen wieder mehrere Instanzen des Ablauf-Token aus dem inklusiven Gateway heraus. Trifft nur eine Bedingung zu, verhält sich das inklusive Gateway ähnlich wie das exklusive Gateway.

Führt das inklusive Gateway mehrere Sequenzflüsse zusammen (Merge), so wartet es auf alle aktiven Instanzen des Token und setzt dann den Ablauf fort. Das exklusive Gateway würde im Gegensatz dazu nicht auf die aktiven Token warten, es würde jede Instanz des Token nacheinander passieren lassen.

Inklusives Gateway

Das komplexe Gateway

Das komplexe Gateway sollte man nur selten benutzen. Um einen Sachverhalt kompakt darzustellen ist das komplexe Gateway sinnvoll. Allerdings läuft man beim Einsatz des komplexen Gateways Gefahr, dass man es nicht vollständig durchschaut und sich einige Missverständnisse auftun. Wann immer es also geht, sollte man die bisher behandelten Gateways einsetzen.

Beim komplexen Gateway läuft der Sequenzfluss immer über eine oder mehrere Bedingungen.

Komplexes Gateway

Ablaufmuster

Ablaufmuster oder workflow pattern stellen häufig wiederkehrende Sequenzen dar, die man verinnerlichen sollte. Im Folgenden kommen noch einige Ablaufmuster zu den behandelten Gateways. Wer mehr Ablaufmuster kennenlernen möchte, hat die Möglichkeit, sich diese in der Spezifikation der BPMN 1.2 der Objekt Management Group (BPMN Version 1.2, Sequence Flow Mechanisms, S. 103 ff. [3499 kB]) anzusehen.

Exklusives Gateway Entscheidung

Exklusives Gateway Entscheidung

Exklusives Gateway Zusammenführung

Bei der Darstellung rechts spricht man auch von einer impliziten Darstellungsweise, während das Gateway in der linken Darstellung explizit dargestellt ist.

Exklusives Gateway Zusammenführung

Paralleles Gateway Splitting

Hier die explizite Darstellung des Splittings links, während man rechts die implizite Darstellung des Splittings sieht.

Paralleles Gateway Splitting

Paralleles Gateway Synchronisation

Paralleles Gateway Synchronisation

Inklusives Gateway Mehrfachauswahl

Im linken Beispiel ist die Mehrfachauswahl mit einem bedingtem Sequenzfluss dargestellt, während rechts das inklusive Gateway zum Zug kommt.

Inklusives Gateway Mehrfachauswahl

Inklusives Gateway Zusammenführung

Inklusives Gateway Zusammenführung

Wie geht es weiter?

Im kommenden Beitrag werde ich die in den vergangenen Beiträgen eingesetzten und erwähnten Ereignisse und deren Auslöser behandeln.

Bisherige Beiträge zur BPMN

  1. Geschäftsprozesse modellieren mit der BPMN – Pools und Lanes
  2. Geschäftsprozesse modellieren mit der BPMN – Prozesse und Aktivitäten
  3. Geschäftsprozesse modellieren mit der BPMN – Gateways und Sequenzfluss
  4. Geschäftsprozesse modellieren mit der BPMN – Ereignisse und Auslöser
  5. Geschäftsprozesse modellieren mit der BPMN – Artefakte

Die Diagramme wurden mit dem Bizagi Process Modeler erstellt.

 

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