Designmethodik für Logistikdienste

Umfassende Logistikdienstleistungen bestehen heute aus einem komplexen Gebilde von Aktivitäten, IT-Diensten und Prozessen, die oftmals von verschiedenen Akteuren ausgeführt werden. Das Design von Logistikprozessen zur Erbringung derartiger Dienstleistungen stellt daher eine komplexe Aufgabe dar. Das Leitprojekt »Designmethodik für Logistikdienste« zielt darauf ab, die beteiligten Akteure darin zu unterstützen, durch die Verknüpfung von Logistikdienstleistungen und Logistik-IT-Diensten innovative Logistikprozesse zu definieren und maschinell ausführbar zu implementieren. Zur Umsetzung dieser Ziele werden im Leitprojekt die folgenden Ergebnisse entwickelt:

• Vorgehensmodell und Methodik für das Design von Cloud-fähigen Logistikprozessen,
• grundlegende Anwendungsontologie (Referenz) mit definierten semantisch beschriebenen logistischen Geschäftsobjekten und -IT-Diensten,
• Werkzeugunterstützung zur Adaption der Referenz-Ontologie an individuelle Bedarfe,
• Cloud-basiertes Modellierungswerkzeug für Logistikprozesse, das das Vorgehensmodell unterstützt (Logistikprozess-Designer).

Ausgehend von einem oder mehreren priorisierten Zielen werden mittels des zu entwickelnden Vorgehensmodells logistische Aktivitäten und IT-Funktionen zu einem komplexen Logistikprozess kombiniert. Dementsprechend muss das Vorgehensmodell die Definition von strategischen Unternehmenszielen und den daraus abgeleiteten operativen Zielen abbilden. Wesentliche Elemente des Vorgehensmodells und der zugehörigen Designmethodik bildet die formale Definition von (Logistik)-Objekten sowie den Aktivitäten, die einen integralen Bestandteil von Logistikdienstleistungen und Logistik-IT-Diensten darstellen. Hier wird eine Anwendungsontologie für Teilbereiche der Logistik benötigt, in der diese Objekte und Aktivitäten formal semantisch definiert sind.

In der Informatik werden Ontologien zur Wissensrepräsentation genutzt. Sie bestehen aus Begriffen, auch Konzepte oder Klassen genannt, und Relationen zwischen diesen Begriffen. Instanzen eines Begriffs repräsentieren Objekte einer Ontologie. Mittels Logiksprachen werden Regeln (Inferenz- und Integritätsregeln) über Teile von Ontologien definiert. Diese Regeln setzen die Überprüfbarkeit von gewünschten Eigenschaften einer Ontologie um (z. B. Konsistenz). Es handelt sich somit um eine semantische Technologie, die erstens der Beschreibung der Semantik von Diensten und zweitens zur Definition der statischen Aspekte eines Anwendungsbereichs dient.

Die Umsetzung einer eindeutigen semantischen Beschreibung der relevanten Objekte, Dienste und Prozesse erfordert die Vereinbarung von Regeln zwischen den Nutzern der Ontologie sowie die Anwendung von Logiken. Ein wesentlicher Beitrag, der mit der Bereitstellung der semantikorientierten Ontologie geleistet wird, liegt in der Unterstützung der Komposition von Logistikdienstleistungen bzw. Logistik-IT-Diensten zu komplexeren Logistikprozessen aus einem Baukasten.

Mit der Bereitstellung eines Modellierungswerkzeugs (»Logistikdienst-Designer«) in der Cloud, das das Vorgehensmodell respektive die Designmethodik unterstützt, sind für die Anwender schließlich mehrere Vorteile verbunden: Zunächst einmal werden Logistikunternehmen in die Lage versetzt, neue Logistikdienstleistungen und Logistik-IT-Dienste eigenständig zu konzipieren. Die Anwendungsontologie im Modellierungswerkzeug führt dabei zu einer standardisierten Verwendung der Geschäftsobjekte und -aktivitäten. Beinhaltet die Ontologie außerdem Mappings auf IT-Dienste verschiedener IT-Anbieter, ist zugleich die Interoperabilität der im Rahmen einer Logistikdienstleistung benötigten IT-Unterstützung gewährleistet. Die Nutzung des Modellierungswerkzeugs, welches als SaaS-Lösung bereitgestellt wird, impliziert darüber hinaus eine schnelle Verfügbarkeit, keine Lizenzgebühren und keine Installations- und Betriebsaufwände.

Die Komposition von Logistik-IT-Diensten zu komplexen Logistikprozessen erfordert eine geeignete Infrastruktur der Mall-Plattform sowie geeignete, plattformgebundene Modellierungswerkzeuge. Diese Werkzeuge müssen die Semantik-basierte Ontologie nutzen, um die jeweils benötigten Dienste zu identifizieren und sie in der richtigen Ausführungsreihenfolge zusammenzustellen. Sie müssen weiterhin grundlegende Funktionen erfüllen, z. B. die Bedingungen zum Aufruf der einzelnen Dienste sowie Abhängigkeiten und Alternativen beschreiben und die strukturierte Ablage der orchestrierten Logistikprozesse auf der Mall realisieren. Die sich ergebenden Anforderungen, wie z. B. Transaktionssicherheit oder dynamische Kopplung von IT-Diensten zur Laufzeit (Orchestrierung von Logistikprozessen), werden über eine Orchestrierungs-Engine abgedeckt. Diese Engine umfasst Kontroll- und Steuerungsmechanismen, die in der Lage sind, die einzelnen Prozesse zu instanziieren und auszuführen, wobei der vorgegebene Workflow des geplanten Geschäftsprozesses berücksichtigt und umgesetzt wird.