Aplicación de Petri Nets en la administración de WF

Aplicación de Petri Nets en la administración de WF

Resumen

Solución administración de WF:

-Control -Monitoreo - Optimización -Soporte procesos de negocios

Petri Nets:

-Herramienta para modelar y analizar procesos

-Lenguaje de diseño para especificar WF complejos

-Técnicas de análisis para verificar procesos de WF

Introducción

Hoy los sistemas de información necesitan ser soporte de los procesos de negocios.

Muchas organizaciones con procesos complejos de negocio han identificado la necesidad de conceptos, técnicas y herramientas para soportar la administración de WF. Basado en esto nace el término administración de WF.

Un WFMS es una herramienta de software genérico que permite la definición, ejecución, registro y control de WF.

Figura1.

Años 60, los sistemas de información estaban compuestos por un número de aplicaciones autónomas. Para cada una de éstas aplicaciones un usuario de aplicación específico y un sistema de base de datos debía ser desarrollado.

Años 70, se desarrollaron sistemas de administración de bases de datos (DBMSs). Usando un sistema de administración de bases de datos, las aplicaciones se encontraban liberadas del peso de la administración de datos.

Años 80, aparición de sistemas de administración de interfaces usuarias (UIMSs) permitió que los desarrolladores de aplicaciones pudieran sacar la interacción usuaria fuera de las aplicaciones.

Años 90, marcados por el nacimiento de software de WF, permitiendo a los desarrolladores de aplicaciones empujar los procedimientos de negocios fuera de las aplicaciones.

Razones por el creciente interés en los procesos de negocio que genera la necesidad de un elemento genérico llamado “sistema de administración de flujo de trabajo”:

Primero, filosofías de administración como Reingeniería Continua de Mejora de Procesos (CPI) estimulan a las empresas a convertirse más conscientes del proceso de negocio.

Segundo, las organizaciones de hoy necesitan entregar un alto rango de productos y servicios. Como resultado el número de procesos dentro de las organizaciones ha aumentado y el ciclo de vida de los productos y servicios ha disminuido en las últimas 3 décadas.

El Petri Nets clásico:

-Inventado por Carl Adam Petri en los años 60.

-Usado para modelar y analizar todos los tipos de procesos con aplicaciones desde protocolos, hardware y sistemas incrustados a sistemas de producción flexible, interacción con el usuario y procesos de negocios.

-Ha sido extendido con color, tiempo y jerarquía. Estas extensiones facilitan el modelamiento de procesos complejos.

Razones para usar Petri Nets para modelar WF:

Semántica formal

Naturaleza Gráfica: Fácil de aprender. Apoya a la comunicación con usuarios finales.

Expresividad: Permite el modelado de hitos y elecciones implícitas.

Propiedades: Existe mucho conocimiento común sobre ésta técnica de modelamiento.

Análisis: Petri Nets se caracteriza por la disponibilidad de muchas técnicas de análisis.

Vendedor independiente: Herramienta independiente para modelar y analizar procesos.

(Sistemas) Administración de WF

Administración de WF:

-Asegurarse que las actividades apropiadas son ejecutadas por la persona adecuada en el momento adecuado.

-La mayoría de las personas asocian la administración de WF con sistema de administración de WF.

-La meta de la administración de WF es manejar los casos de manera tan eficiente y efectiva como sea posible.

Sistema de administración de WF

-Sistema que completamente define, administra y ejecuta flujos de trabajo a través de la ejecución de software cuya orden de ejecución es dirigida por la representación de un computador por la lógica de flujo de trabajo.

-“sistema de negocio operativo”, “administrador de WF”, “administrador de caso” y “sistema de control logístico”.

- Es un producto genérico que puede ser aplicado en muchas organizaciones

Es posible administrar WF sin usar un sistema de administración de WF. Por otro lado, los sistemas de administración de WF entregan una forma concreta a los conceptos esenciales, técnicas y métodos para la administración de WF.

Casos:

-Los WF son basados en casos

-Generalmente son generados por un cliente externo. Sin embargo, también es posible que un caso sea generado por otro departamento en la misma organización (cliente interno).

-Son manejados por la ejecución de tareas en un orden específico. La definición del proceso de WF especifica que tarea necesita ser ejecutada y en qué orden.

Tareas: tiene pre y post condiciones, las precondiciones deberían mantenerse antes que las tareas sean ejecutadas, y las pos condiciones debiesen mantenerse después de la ejecución de la tarea.

Ítem de trabajo: tarea que necesita ser ejecutada por un caso específico. La mayoría de los ítems de trabajo son ejecutados por un recurso.

Recurso: puede ser una máquina o una persona. Tienen permitido manejar ítems de trabajos específicos. Son agrupados en clases.

Clase de recursos: grupo de recursos con características similares. Pueden haber muchos recursos en la misma clase y un recurso puede pertenecer a muchas clases de recurso.

Rol: Si una clase de recurso se basa en las capacidades

Unidad organizacional: si la clasificación se basa en la estructura de la organización.

Actividad: ítem de trabajo que está siendo ejecutada por un recurso específico.

Los ítems de trabajo unen los casos con las tareas. Las actividades unen casos, tareas y recursos.

Figura 2

Dimensiones WF

(1) Dimensión caso: todos los casos son tratados de manera individual. Los casos no se influyen directamente unos sobre otros.

(2) Dimensión de proceso: proceso de WF especificado. Se específica que tareas necesitan ser ejecutadas y en qué orden.

(3) Dimensión de recursos: recursos son agrupados en roles y unidades organizacionales.

Cada punto representa ya sea un ítem de trabajo (caso + tarea) o una actividad (caso + tarea+ recurso). La figura 2 muestra que la administración de WF es lo que une los casos, las tareas y la organización.

Figura 3

La WFMC es una organización internacional cuya misión es promover los flujos de trabajo y establecer estándares para los sistemas de administración de WF.

Glosario que identifica 4 formas de ruteo.

Secuencial: La tarea B es ejecutada luego de que la tarea A ha sido completada y antes que la tarea C comience.

Paralelo: Las tareas B y C son realizadas de manera paralela. Esto significa que B y C son ejecutadas en el mismo momento.

Para modelar la ruta paralela, dos elementos genéricos se identifican:

(1) AND-Split (división): permite que B y C sean ejecutados luego que A ha sido completada.

(2) AND-join (unión): sincroniza los dos flujos en paralelo. Por ejemplo, la tarea D comienza luego que las tareas B y C han sido completadas.

Condicional: la tarea B o la tarea C pueden ser ejecutadas (exclusivamente una).

Para modelar la elección entre dos o más alternativas se usan dos elementos genéricos:

(1) OR-Split (división): Si la tarea A se ejecuta, se debe elegir entre B y C.

(2) OR-join (unión): La tarea D comenzará después que B o C sean completadas.

Iteración: la tarea B se ejecuta una o más veces.

Figura 4: La figura 4 muestra el espectro de procesos de negocios basados en casos.

Un proceso de WF se caracteriza por 3 cualidades:

1.- Un proceso de WF es impulsado por caso.

2.- El proceso en sí mismo es considerado esencial.

3.- El proceso puede ser definido de manera explícita.

WF producción: con procesos altamente estructurados casi sin variación.

WF administrativo: corresponde a procesos impulsados que siguen un procedimiento bien definido.

WF ad-hoc: se relaciona con procesos en que el procedimiento no es definido (completamente) por adelantado. Para cada caso el procedimiento necesita ser definido o un procedimiento ya existente necesita ser modificado.

Procesos colaborativos: el énfasis es la comunicación y el compartir la información más que en definir los procesos. No es posible o no es necesario hacer los procesos de WF explícitos.

Figura 5: muestra una vista del modelo de referencia.

Modelo de referencia: describe los principales componentes y las interfaces de la arquitectura del WF.

La mayoría de los sistemas de administración de WF entregan 3 herramientas de definición de procesos:

(1) Una herramienta con interface gráfica para definir los procesos del WF.

(2) una herramienta para especificar las clases de recursos (modelo organizacional)

(3) una herramienta de simulación para analizar un WF específico.

Herramientas de administración y monitoreo:

-Monitorean y controlan el WF.

-Registran el progreso de casos y detectan cuellos de botella.

-Se usan para establecer parámetros, ubicar personas y reconocer anormalidades.

PETRI Nets

Petri Net Clásico

El Petri Net clásico es un directo gráfico bipartito con dos tipos de nodos llamados lugares y transiciones. Los nodos están conectados por arcos. Las conexiones entre dos nodos del mismo tipo no están permitidas. Los lugares (estados) se representan por círculos,

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