Enterprise Architecture, Resource & Process Modeling

Analyse und Visualisierung der Servicelandschaft

Projektstart: 01.05.2017

 

Projektträger: Universität Augsburg

 

Projektverantwortung vor Ort: Bernhard Bauer

 

Beteiligte WissenschaftlerInnen der Universität Augsburg:

Christian Saad

Melanie Langermeier

 

 

Zusammenfassung

Ziel des Vorhabens ist es, die Möglichkeiten einer modellbasierten Analyse bei der Entwicklung und Planung zukünftiger Services zu nutzen und Schwachstellen in der Gesamtarchitektur zu lokalisieren. Dafür wird die Kommunikation zwischen Services bzw. Systeme und ihre Schnittstellen betrachtet. Als Grundlage dienen statische Beschreibungen der Architektur. Diese Daten sollen mit Informationen über die Nutzung von Schnittstellen (Aufrufhäufigkeit, Datenmengen usw.) aus einem Monitoring-Tool ergänzt werden. Zur Evaluierung des erstellten Architekturmodells werden verschiedene Analysen entwickelt. Perfomanzanalysen heben Schwachstellen der Architektur durch eine hohe Nutzungslast hervor. Das problemspezifische Hervorheben bestimmter Teilbereiche der Architektur ermöglicht eine detaillierte Betrachtung dieser. Mit Hilfe einer Auswirkungsanalyse können die Auswirkungen von potentiellen Änderungen im Modell simuliert werden. Ergänzend werden noch spezielle Metriken zur Evaluation von Microservices entwickelt. Durch entsprechendes Eingrenzen der Architektur und Einfärben der Elemente werden Hot Spots und Handlungsbedarfe für den Architekten sichtbar gemacht. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der BMW AG durchgeführt.

Analysen zur Unterstützung des Unternehmensarchitekturmanagement - Generierung von Bebauungsplänen und Views

Projektstart: 01.10.2013

 

Projektträger: Universität Augsburg

 

Projektverantwortung vor Ort: Bernhard Bauer

 

Beteiligte WissenschaftlerInnen der Universität Augsburg:

Christian Saad

Melanie Langermeier

 

 

Zusammenfassung

Architekturanalysen unterstützen den Unternehmensarchitekturen dabei, die Komplexität zu bewältigen. Durch die Erstellung von Views können interessenspezifische Ausschnitte der Architektur bereitgestellt werden. Hierfür werden Konzepte entwickelt um individuelle Viewpoints zu definieren und die entsprechenden Views auf die Architektur automatisch daraus zu generieren. Hierfür wird basierend auf einer Selektion von bestimmten Element- und Beziehungstypen das entsprechende Architekturmodell erstellt. Daneben bieten Bebauungspläne eine übersichtliche Visualisierung der Abhängigkeiten zwischen Geschäftsarchitektur, Anwendungsarchitektur und der Infrastruktur. Bebauungspläne typischerweise verwendet um Anwendungssoftware in Bezug zu Geschäftsprozessen, Geschäftsobjekten oder Organisationseinheiten darzustellen. Hierfür wird meist eine Matrixdarstellung verwendet, um die Zusammenhänge zwischen den Elementen in einer leicht lesbaren Weise zu visualisieren. Im Rahmen dieses Projektes soll ein Konzept erarbeitet werden um aus vorhandenen ArchiMate Modellen flexible Bebauungspläne zu erzeugen. ArchiMate ist eine graphische Modellierungssprache für Unternehmensarchitekturen. Die Belegung der Zeilen, Spalten und der Inhalts des Bebauungsplans soll für den Architekten frei wählbar sein. Auch die zu berücksichtigten Abhängigkeiten zwischen den Elementen können vom Nutzer frei gewählt werden. Analysen unterstützen den Architekten dabei. Die Berechnung von Änderungsauswirkungen oder Performanz-Kennzahlen sind weitere Möglichkeiten die Architektur zu evaluieren. Diese Werkzeuge wurde für den Innovator, ein Produkt der MID GmbH, und mit dem Model Analysis Framework (MAF) realisiert.

Entscheidungsunterstützung im Architekturmanagement - Methode und Technik zur Optimierung von Unternehmensarchitekturmodellen

Projektstart: 01.09.2012

 

Projektträger: Universität Augsburg

 

Projektverantwortung vor OrtMelanie Langermeier

 

 

Zusammenfassung

Unternehmensarchitekturmanagement ist eine Möglichkeit die steigende Komplexität in heutigen IT Landschaften zu bewältigen. Dabei werden Architekturmodelle benutzt um die Geschäftsprozesse, der verwendeten Anwendungen, die benötigte Hardware sowie die Beziehungen dazwischen zu beschreiben. Die Erstellung dieser Modelle ist aufwändig, da dass gesamte Unternehmen und damit eine großen Datenmenge zu berücksichtigen ist. Umso wichtiger ist es diese Modelle aktiv zu nutzen und für die Architekturarbeit wiederzuverwenden. Sie sind eine gute Grundlage für verschiedene Arten von Analysen, welche die Entscheidungsfindung bei der Optimierung der Architektur unterstützen. Analysen können verwendet werden um die Auswirkungen der Abschaltung oder des Ausfalls einer Anwendung zu bestimmen. Es ist auch möglich das Modell unter Verwendung von Kennzahlen, wie der IT Abdeckung eines Geschäftsprozesses oder der Auslastung eines Servers, zu bewerten. Die Generierung von Sichten auf ein Architekturmodell, d.h. das Fokussieren auf einen bestimmten Aspekt, ist auch Ergebnis einer Analyse. Ein Beispiel hierfür ist das Eingrenzen des Modells auf die entsprechenden Geschäftsprozesse und Anwendungen einer bestimmten Organisationseinheit des Unternehmens. Architekturmodelle können auch zur Planung verwendet werden. Ausgehend von dem aktuellen Architekturmodell des Unternehmens wird dabei ein Zielmodell entwickelt. Das Ziel ist dann die Umsetzung dieses Modells im Unternehmen. Die Entwicklung der Zielarchitektur kann durch die Identifizierung von verschiedenen Handlungsalternativen und der Bewertung von Projektvorschlägen unterstützt werden.

 

In diesem Projekt wollen wir eine Methode zur Architekturoptimierung und die entsprechenden Techniken zur Spezifikation und Ausführung von Analysen entwickeln. Die Methode umfasst die Identifizierung und Bewertung von möglichen Handlungsalternativen sowie die Bewertung von Projektvorschlägen hinsichtlich der Zielerreichung und der Konsistenz der Änderungen. Verschiedene Analysen unterstützen die Anwendung der Methode. Diese sind zum Beispiel eine Auswirkungsanalyse von Veränderungen, die Berechnung von Metriken oder ein Eingrenzen der Architekturmodells nach bestimmten Gesichtspunkten. Wir wollen die Spezifikation und Ausführung der Analysen durch die Entwicklung einer Analysesprache unterstützen. Im Vordergrund stehen dabei Wiederverwendung und eine generische Definition der Analysen. Durch die Verwendung eines generischen Metamodells als Grundlage sind wir in der Lage von der Vielfalt an EA-Metamodellen zu abstrahieren. Die Analysen werden mit Hilfe der Semantic Web Technologien sowie dem Model Analysis Framework (MAF) ausgewertet.

EvoIM/OntMT - Evolution von Modellen, Metamodellen und Modelltransformationen / Ontologie-basierte Modelltransformation

Projektstart: 01.01.2005

 

Projektträger: Universität Augsburg

 

Projektverantwortung vor Ort: Dr. Stephan Roser

 

Beteiligte WissenschaftlerInnen der Universität AugsburgBernhard Bauer

 

 

Zusammenfassung

 

evoIM:

Modellgetriebenes Software-Engineering ist oft Änderungen der Metamodelle unterworfen, z.B. bei der Änderung von Standards. Dies führt dazu, dass die bereits existierenden Modelltransformationen und Modelle nachgezogen werden müssen. Änderungen an Modellen und Modelltransformationen stellen aber einen erhebliches Fehlerpotential dar. Daher wurde in diesem Projekt untersucht, wie Modelltransformationen, die mit QVT spezifiziert wurden, automatisch mithilfe von semantischen Technologien, auf das neue Metamodell angepasst werden können. Nähere Informationen finden sich in der Dissertation von Stephan Roser.

 

OntMT:

Today, model-driven development is getting more sophisticated and is used for modeling enterprises and developing application systems. To develop more and more complex systems efficiently, the trend is to intelligent infrastructure services. Since current interoperability solutions operate essentially at a syntactical level, technologies have to be developed enabling interoperability based on middleware, and development platforms have to be enriched with machine-understandable semantics. The 'Ontology-based Model Transformation’ project will contribute to these challenges by lifting syntactical metamodel description into ontologies.

EXIST-Forschungstransfer

Projektstart: 01.05.2019

 

Projektende: 30.04.2021

 

Projektträger: BMWi (Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie)

 

Projektverantwortung vor Ort: Julian Kienberger

 

Beteiligte WissenschaftlerInnen der Universität Augsburg:

Thomas Driessen

Melanie Langermeier

Simon Lohmüller

 

 

Über unser Projekt

Über Jahrzehnte hinweg gewachsene IT-Landschaften großer Unternehmen haben zunehmend mit Problemen wie ausufernder Komplexität, mangelnder Transparenz und dem damit einhergehenden, schleichenden Kontrollverlust zu kämpfen.

Im Zuge dieser Entwicklung setzen Unternehmen zunehmend IT-Architekturmodelle ein um benötigte Informationen zu erfassen und in geeigneter Form zu visualisieren. Eine große Herausforderung besteht hierbei in der Aktualität der i. d. R. manuell erfassten Daten sowie ihrer bedarfsgerechten Analyse und Aufbereitung.

Mit der Methode des Operational Enterprise Architecture Managements (operationalEAM) verknüpft das Gründerteam erstmals die im operativen Betrieb gesammelten Daten mit den Methoden des EAMs. Wo bisherige Lösungen auf manuelle Erfassung der Daten setzen, erfasst die Software die gesamte IT-Landschaft automatisch, fusioniert diese mit Live-Daten und stellt so deren korrekte und aktuelle Abbildung sicher.

 

© Universität Augsburg

 

 

Über EXIST 

"EXIST-Forschungstransfer unterstützt herausragende forschungsbasierte Gründungsvorhaben, die mit aufwändigen und risikoreichen Entwicklungsarbeiten verbunden sind."

 

BMWi-Webseite

 

 

Förderung

 

Das Projekt wird im Rahmen des EXIST-Programms durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und den Europäischen Sozialfonds gefördert.

 

© Universität Augsburg

 

Interaktive Erstellung von Transformationspfaden für die Planung von Unternehmensarchitekturen

Projektstart: 01.01.2012

 

Projektträger: Universität Augsburg

 

Projektverantwortung vor Ort: Philipp Diefenthaler

 

 

Zusammenfassung

Um in der heutigen Zeit wettbewerbsfähig zu sein müssen das Geschäftsmodell und in die Informationstechnologie im Unternehmen gemeinsam in zunehmender Geschwindigkeit weiterentiwckelt werden. Neue Märkte und Veränderungen in Mitwettbewerbersituation verlangen von Unternehmen ein schnelle Reaktion auf diese Veränderungen und eine angemessene Unterstützung durch die IT. Heutige Anwendungslandschaften in Unternehmen sind zumeist heterogen, technisch veraltet und werden den Anforderungen an die Umsetzungszeit der Veränderungen nur selten gerecht.

 

Unternehmensarchitekturmanagement und seine zugehörige Planungsdisziplin bietet einen ganzheitlichen Ansatz zur gleichzeitigen Verbesserung des Geschäfts und der IT im Rahmen von Veränderungen. Mit Hilfe eines Modells der Ist-Unternehmensarchitektur, kurz Ist-Architektur, wird ein gemeinsames Verständnis zu den Zusammenhängen, zwischen den Interessensgruppen der Geschäfts- und IT-Welt, sowie die für diese Domänen relevanten Artefakte, gewonnen. Unterschiedliche Soll-Unternehmensarchitekturen, kurz Soll-Architektur, erlauben die Entwicklung unterschiedlicher möglicher Zustände des Unternehmens, sowie seiner Geschäfts und IT. Danach ist es möglich sich zu entscheiden welchen Transformationspfad man zur Erreichung der Soll-Architektur sinnvollerweise wählt, da die Veränderungen anfällig für Ressourcenengpasse sind.

 

Viele Ansätze bieten Lösungen für die (Meta-)Modellierung und methodische Themen. Die Entscheidungsunterstützung für Unternehmensarchitekten mit Hilfe von weitreichenderen Lösungen die sich aus der Entscheidungstheorie, der automatischen Modellfindung und Mechanismen zur Bewertung ist jedoch immernoch selten.

 

Deshalb widmet sich die vorliegende Arbeit einem interaktiven Ansatz für die Erstellung von Transformationspfaden die Unternehmensarchitekten bei ihren Aufgaben mittels einer multikriteriellen Entscheidungstechnik, einem graphbasierten automatischen Planer und der Formalisierung möglicher Veränderungen unterstützt. Letztere nennen wir Transformationsaktionen. Der Ansatz basiert auf drei Säulen die wir im folgenden kurz ausführen.

 

Zuerst stellen wir die notwendigen unterliegenden Formalismen und Modellfragmente vor die es dem automatischen Planer erlauben mögliche zukünftige Soll-Architekturen zu entdecken. Des weiteren stellen wir Anforderungen vor die von unserem Ansatz erfüllt werden müssen und einem Mechanismus der es uns erlaubt von unterschiedlich model- lierten Situation ein gemeinsames Muster abzuleiten. Letztere nennen wir Transformationsmuster. Als zweites stellen wir unseren Ansatz zur Entscheidungsunterstützung bei der Auswahl einer Soll-Architektur in der ersten Planungsphase vor. Zusätzlich stellen wir die Transformationsaktionen und deren Bewertungsmechanismus vor der es Unternehmensarchitekten erlaubt diese interaktiv auszuwählen. Drittens stellen wir unseren Ansatz für die zweite Planungsphase vor mit dessen Hilfe die tatsächliche Auswahl der Abfolge in der die Veränderungen ausgeführt werden sollen bestimmt wird. Wir erlauben die Wiederverwendung der Ergebnisse aus der vorhergehenden Planungsphase. Trotzdem sind beide Phasen entkoppelt indem notwendige Informationen für die zweite Phase gekennzeichnet sind ohne sich dabei auf unseren Ansatz aus der ersten Phase zu beschränken. Außerdem präsentieren wir die notwendigen Transformationsaktionen und zeigen wie die Grundlagen zur Erstellung einer Roadmap geschaffen werden, die dann die Umsetzung der Veränderungen festlegt.

SEAM/SPM - Semantic Enterprise Architecture Management / Semantic Process Models

Projektstart: 01.09.2010

 

Projektträger: Universität Augsburg

 

Projektverantwortung vor Ort:

Bernhard Bauer

Thomas Eisenbarth

 

Beteiligte WissenschaftlerInnen der Universität Augsburg:

Melanie Langermeier

Philipp Diefenthaler

 

 

Zusammenfassung

 

SEAM:

SEAM ist ein, unter dem FuE-Programm „Informations- und Kommunikationstechnik“ des Freistaates Bayern gefördertes Forschungsprojekt zwischen der Softplant GmbH (www.softplant.de) und der Universität Augsburg.

 

In SEAM werden Semantic Web Technologien für das Enterprise Architecture Management (EAM) eingesetzt, um Architekturmodelle formal zu beschreiben, vorhandene Datenquellen zu integrieren und auf dieser Basis automatisiert die Planung von Veränderungen in IT-Landschaften zu unterstützen.

 

Mit SEAM entstehen Werkzeuge für das EAM, die optimal an die Bedürfnisse der jeweiligen Unternehmen angepasst sind. Sie werden die Verwendung von fach- und branchenspezifischen Begriffen ermöglichen und damit zu einer höheren Akzeptanz bei den Benutzern führen. SEAM gestütztes Unternehmensarchitekturmanagement wird es ermöglichen immer auf die aktuellsten Informationen im Unternehmen als Grundlage für Planungen und Entscheidungen zurück zu greifen. Mit Hilfe maschineller Unterstützung werden Veränderungsprojekte unter Berücksichtigung aller Abhängigkeiten schneller geplant und aufgesetzt. Komplexe Projekte, wie die Ablösung von Legacy-Systemen, werden damit besser beherrschbar.

 

SPM:

Zusammen mit der AUDI AG, Ingolstadt, wurde für eine bestehende EA-Umgebung eine Möglichkeit entworfen, mit Hilfe semantischer Technologien Geschäftsprozessmodelle einzubinden.

Semantic Web Technologies For Method Management

Projektstart: 01.09.2009

 

Projektträger: Universität Augsburg

 

Projektverantwortung vor Ort: Peter Rosina

 

 

Zusammenfassung

In order to face today’s challenges in product development, like product complexity, variability and a shortening of development cycles, for instance, in the automotive domain, the Product Development Process (PDP) tends to entail more and more virtual tasks instead of physical, conventional ones, for example, implemented by Computer Aided x (CAx) technologies. The here introduced approach promotes this transformation by supporting the appropriate stakeholders in acquiring, formalizing, analyzing, assessing, comparing and hence selecting the most suitable methods, like physical and virtual design methods or CAx methods, that are utilized to execute these tasks. The introduced methodology demonstrates the acquisition and integration of relevant domain and business knowledge from diverse enterprise knowledge sources using Semantic Web Technologies (SWTs) which facilitates the management and execution of this knowledge, while considering customized individual views and vocabularies, and, as a result, enables a higher flexibility regarding and faster reaction to the ever-changing PDP by supporting stakeholders in their strategical and operational decisions. The separation of knowledge types by applying SWTs, like ontologies, rules and queries, enables the appropriate roles to manage this knowledge independently and in their own way, because (conceptual) domain knowledge, (operational) business rules and an implemented data model have different lifecycles, scopes and owners. Furthermore, this particular domain and business knowledge features interdependencies with remaining enterprise knowledge, including business processes, organizational aspects and the IT architecture, which is usually modeled in an Enterprise Architecture (EA). Therefore, we showcase the implementation and integration of a method meta model, method contexts, like metrics and product knowledge, and an EA using SWTs to promote the transparency, interchange, interconnection, synchronization, sharing, reusability, re-deployment, up-to-dateness and maintenance of this particular knowledge and consequently analyses and assessments based on it. Thus, the use of SWTs increase the flexibility, quality and efficiency of the development process, allowing enterprises to meet the increasing market demand of product diversification, increasing functional complexity and regulatory requirements, for instance, due to an improved integration of virtual development.

SEMPRO/SEMPRO² - Modellierung, Selbstkomposition und Selbstkonfiguration von Referenzprozessen auf Basis semantischer Konzepte

Projektstart: 01.04.2007

 

Laufzeit: zunächst für 2 Jahre (danach Verlängerungsantrag)

 

Projektträger: DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft)

 

Projektverantwortung vor Ort: Florian Lautenbacher

 

Beteiligte WissenschaftlerInnen der Universität Augsburg:

Prof. Dr. Hans Ulrich Buhl
Thomas Eisenbarth
Bernhard Bauer

 

 

Zusammenfassung

In Zeiten dynamischer Marktveränderungen müssen insbesondere Unternehmen, die in elektronische Wertschöpfungsnetzwerke eingebunden sind, schnell ihre Geschäftsprozesse anpassen oder gar restrukturieren können. Instrumente der traditionellen Prozessmodellierung und -optimierung erscheinen, um dieser Anforderung zu entsprechen, nicht ausreichend bzw. teilweise auch gar nicht geeignet. Die Gründe hierfür sind, dass die Anforderungen nach einer dynamischen (schnellen), flexiblen (Varianten im Sinne unterschiedlicher Prozessergebnisse, um bspw. kundenindividuelle Lösungen zu ermöglichen) und einer unter ökonomischen Aspekten effizienten Generierung bzw. Anpassung existierender Abläufe im Unternehmen verlangen. Traditionelle Ansätze zum Prozess(re)design besitzen jedoch i. d. R. einen hohen Anteil an manuellen Tätigkeiten. Diese sind zum einen bedingt durch die Modellierungstechniken selbst sowie zum anderen auch durch den hohen Kommunikations- und Abklärungsbedarf aufgrund einer unterschiedlich verwendeten Terminologie.

 

Zur Lösung beitragen kann hier aus unserer Sicht eine höherer Automatisierungsgrad, d. h. eine (teil)automatische Erstellung und Anpassung von Prozessmodellen, die mit Hilfe von Web Services ausführbar sind. Diese Zielsetzung liegt dem DFG-Projekt SEMPRO zugrunde. Dabei soll durch die Semantisierung von Prozessbeschreibungen (genauer: einzelner Prozess-aktionen) und der zur Prozessausführung notwendigen Web Services eine (teil-) automatische Planung von Prozessen (Komposition von Prozessaktionen) ermöglicht werden.

 

Konkret wird deshalb ein eigener Planungsalgorithmus (SEMPA - SEMantic-based Planning of Activities) entwickelt, mit Hilfe dessen für ein definiertes Problem eine automatisierte Komposition von Prozessaktionen zu ausführbaren Prozessmodellen erfolgen kann. Diese Modelle können als Menge zulässiger Lösungen für ein gegebenes Problem in Form von Aktivitäten (nach der UML-Nomenklatur) zurückgegeben werden. Die untenstehende Abbildung verdeutlicht hierbei die Zusammenhänge und spezifiziert die verwendeten Begriffe. Hier soll der Planungsalgorithmus für das (fachlich) definierte Problem – basierend auf einer semantischen Beschreibung der Anwendungsdomäne (Ontologie) und der Beschreibung verfügbarer Prozessaktionen (PA) in einer Bibliothek – die Erstellung ausführbarer Prozesse unterstützen.

 

Im Rahmen des Projektes SEMPRO erschienen unter anderem die folgenden Publikationen:

  • SEMPA - Ein Ansatz des Semantischen Prozessmanagements zur Planung von Prozessmodellen
  • Semantic Business Process Modeling - Benefits and Capability
  • Semantic-based Planning of Process Models

SoaML - SOA Modeling Language

Projektstart: 01.05.2006

 

Projektträger: Universität Augsburg

 

Projektverantwortung vor Ort: Bernhard Bauer

 

Beteiligte WissenschaftlerInnen der Universität Augsburg:

Stephan Roser
Florian Lautenbacher

 

 

Zusammenfassung

Die SOA Modeling Language (SoaML) ist ein Standardisierungsansatz der Object Management Group (OMG) für die Modellierung einer service-orientierten Architektur.
SoaML war eine Antwort auf den Call for Proposals zu "UML-Profile and Metamodel for Services" (UPMS). 

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