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21.06.2007

Raum- und Zeitbarrieren beseitigen

Theo Ruhland 
Unified Communications verlangt neben mobilen Lösungen die Integration der Daten- und Anwendungslandschaft.
Auf der einen Seite eine Vielzahl von Produktionssystemen (ERP, PPS, CRM) mit verschiedenen Datenhaltungssystemen und Daten in unterschiedlichen Formaten, auf der anderen Seite verschiedene Nutzerapplikationen - darunter auch solche für mobile Mitarbeiter. Diese müssen auf alle Funktionen und Daten nach Bedarf zugreifen können.
Auf der einen Seite eine Vielzahl von Produktionssystemen (ERP, PPS, CRM) mit verschiedenen Datenhaltungssystemen und Daten in unterschiedlichen Formaten, auf der anderen Seite verschiedene Nutzerapplikationen - darunter auch solche für mobile Mitarbeiter. Diese müssen auf alle Funktionen und Daten nach Bedarf zugreifen können.
Um einen Business-Prozess mit mobilen Teilnehmern wie etwa die Abwicklung eines Serviceauftrags zu unterstützen, muss die IT-Architektur durch unterschiedliche Verfahren vollständig integriert sein.
Um einen Business-Prozess mit mobilen Teilnehmern wie etwa die Abwicklung eines Serviceauftrags zu unterstützen, muss die IT-Architektur durch unterschiedliche Verfahren vollständig integriert sein.

Damit jeder Mitarbeiter unabhängig vom Aufenthaltsort stets erreichbar ist, genügt es nicht, ihn mit mobilen Endgeräten auszustatten. Vielmehr muss er alle Informationen und Funktionen aus den IT-Produktions- und Datenhaltungssystemen nutzen können, die gerade benötigt. Auch über mehrere IT-Systeme verteilte Transaktionen müssen zügig und vollständig abgewickelt werden, alle dazu notwendigen Front- und Backend-Prozesse nahtlos ineinander greifen.

Hier lesen Sie ...

welche Voraussetzungen die IT für Unified Communications erfüllen muss;

welche Methoden der IT für Datenverfügbarkeit, Prozessintegration und Mobilisierung von Anwendungen zur Verfügung stehen;

wie sich damit die verschiedenen Stadien eines Geschäftsprozesses automatisieren lassen.

Verdeutlicht werden soll dies anhand eines Szenarios bei einer Aufzugsfirma. Dabei meldet ein Kunde einen Notfall im Call-Center, ein Servicetechniker wird in Bewegung gesetzt, um den Auftrag vor Ort zu erledigen. Rechnungen und Nachbestellungen sollen automatisch erzeugt, alle Datenveränderungen schnell in den Analysesystemen dokumentiert werden.

Um diesen Prozess optimal zu unterstützen, müssen in der IT-Landschaft drei Herausforderungen gelöst werden: die Verfügbarkeit aller notwendigen Daten auf dem PDA; die Prozessintegration und die Mobilisierung von IT-Funktionen.

Datenverfügbarkeit

Um die operativen Daten überall zugänglich zu machen, kann die IT verschiedene Methoden anwenden: Replikation, Datenbewegung per ETL (Extraktion, Transformation, Laden) sowie Federation (virtuelle Sichten auf andere Datenhaltungssysteme).

Replikation: Diese Methode nutzt man primär, um Hochverfügbarkeit sicherzustellen oder identische Daten an verschiedenen Lokationen vorrätig zu halten. Sie werden schnell aus dem Quellsystem in ein Zielsystem kopiert (und auch wieder zurück). Das Replikationssystem erkennt automatisch Änderungen in der Datenbank und leitet die relevanten Teile davon an die definierten Empfänger weiter. Dabei wird entweder die Transaktion in der Zieldatenbank mit SQL nachgeführt, oder die Quelldatenbank setzt die Änderungen automatisch auf einen Message-Bus (Push-Technik). Auf diese Weise lassen sich auch ereignisgesteuerte Geschäftsregeln implementieren.

Datenbewegung per ETL: Benutzer benötigen - etwa für detaillierte Analysen und Entscheidungsfindung - aktuelle Daten aus verschiedenen Quellsystemen. In bestimmten Zeiteinheiten wird mit Hilfe von ETL-Software ein Extrakt erzeugt. Die Daten werden dabei bereinigt, zusammengeführt und in einem Data Warehouse oder Data Mart bereitgestellt. Der Nutzer erhält so eine konsolidierte Sicht auf alle für seinen Zweck relevanten operativen und historischen Daten. Teile davon können dann wiederum per Replikation mobilisiert werden.

Virtuelle Datenbanken (Federation): Auch hier erhält der Benutzer eine konsolidierte Sicht auf Daten aus unterschiedlichen Quellen, die jedoch nicht bewegt werden. Die Nutzersicht wird in der Federation-Software definiert, die entsprechenden Daten werden dort abgebildet und stehen für Auswertungen zur Verfügung. Damit stellt sich eine Vielzahl von Datenquellen dar wie eine einzige - ohne dass programmiert werden muss. So lassen sich zum Beispiel bei Fusionen oder Partnerschaften neue Infrastrukturen schnell einbinden. Das Verfahren wird zudem gern genutzt, um unstrukturierte Daten (wie Excel-Dateien oder Berichte in Word oder Powerpoint) und semistrukturierte Daten (etwa XML-Dateien) zu integrieren. Mit modernen Abfragetechniken, die die inhärenten Konzepte unstrukturierter Daten verstehen, kann der Nutzer eine Volltextsuche vornehmen. Er muss dann nicht mehr vorab manuelle Indizes anlegen und kann in natürlicher Sprache recherchieren.

Prozessintegration

Eine geschäftliche Transaktion bezieht meist unterschiedliche IT-Systeme ein. Ziel ist es, manuelle Eingriffe sowie Verzögerungen zu vermeiden und alle betroffenen Systeme schnell zu integrieren. Mit Hilfe nachrichtenbasierender, ereignisgetriebener Verfahren werden Mitarbeiter oder Anwendungen unmittelbar über Veränderungen informiert (Real Time Events).

Die Anwendungen sind mit Hilfe einer Message-Infrastruktur verbunden. Sie tauschen untereinander Nachrichten aus, die über Queuing-Systeme transportiert werden; zunehmend werden dafür auch Web-Services genutzt. Entweder sind die Applikationen über Standard-Schnittstellen gekoppelt, etwa als Ergebnis eines EAI-Projekts. Oder man kombiniert den Nachrichtenaustausch mit der Replikationstechnologie. Die Geschäfts-Transaktion spiegelt sich in einer Datenbank-Transaktion wider, die sofort als Event erkannt wird. Die Änderung in der Datenbank erzeugt eine Nachricht, die auf einen Message-Bus gesetzt und an das Zielsystem weitergeleitet wird, ohne dass dazu in den Quellcode der Applikationen eingegriffen werden muss. Die Inhalte der Nachrichten sind strukturiert beschrieben, in der Regel im XML-Format. So können beide Seiten sie verstehen.

Durch die Push-Technik ist diese Methode deutlich effizienter geworden. Um Veränderungen kontinuierlich abzufragen, mussten früher Batch-Prozesse oder Polling-Applikationen geschrieben werden. Das zog einen hohen Programmier- und Pflegeaufwand nach sich, und die ständigen Abfrage-Aktionen erzeugten eine hohe Last in den Produktionsdatenbanken. Jetzt erkennt die Datenbank selbst die Veränderungen und löst entsprechende Aktionen aus. Die Informationen stehen schneller zur Verfügung, und die Last wird reduziert; die Datenbank wird zu einem proaktiven Teil der Informationskette.

Mobilisierung von Anwendungen

Damit Mitarbeiter die Produktionssysteme im Unternehmen - und zwar Client-Server- wie Internet-Anwendungen - auch von ihren PDAs und Handhelds nutzen können, muss die Präsentationsschicht ohne zusätzlichen Programmieraufwand und unabhängig von der jeweiligen Plattform auf dem gewünschten mobilen Gerät abgebildet werden. Tools zur Mobilisierung setzen an der Schnittstelle zwischen Oberfläche und Anwendungskern an (zum Beispiel einer Datenbank, einem SOA-Aufruf oder einer BAPI-Schnittstelle). Mobile Applikationen sollten sowohl den permanenten Online-Betrieb (always connected) unterstützen als auch offline mit einer lokalen Datenbank auf dem mobilen Gerät arbeiten können (always available).

Verfügbarkeit und Integration im betrieblichen Prozess

Anhand des skizzierten Szenarios soll nun betrachtet werden, welche Optionen wann sinnvoll eingesetzt werden können (siehe Grafik: "Unified Communications bei der Abwicklung eines Serviceauftrags"):

Der Kunde meldet den Serviceauftrag beim Call-Center (telefonisch oder per Mail). Der Auftrag wird erfasst, der Kunde anhand der zentralen Datenbank identifiziert. (1) . Handelt es sich um einen neuen Kunden, werden seine Daten dort aufgenommen.

Mit der Auftragserfassung wird eine Bestellnummer angelegt und per Nachrichtensystem (Real Time Events) an das ERP-System gemeldet. Dadurch wird der Auftrag dort automatisch hinterlegt. (2)

Der räumlich nächste Servicetechniker wird ermittelt. Alle Außendienstler besitzen einen PDA mit dem Client einer mobilen Applikation und lokaler Datenbank. Dieses Gerät sendet permanent die Position anhand der GPS-Koordinaten an die Zentrale. Sie sieht, wo sich der Mitarbeiter gerade aufhält. (3)

Der Servicetechniker wird beauftragt. Er erhält aus der zentralen Datenbank eine entsprechende Nachricht auf seinen PDA, die sich auf den Auftrag im ERP-System bezieht. Dabei werden gleichzeitig alle relevanten Dokumente (die technische Konfiguration, Kundenhistorie etc.) auf das mobile Gerät übertragen. (4)

SLA-Einhaltung wird geprüft. Die Zentrale muss beobachten, ob der Techniker in der vertraglich zugesagten Zeit beim Kunden eintrifft. Die ablaufende Zeit wird an einer Beobachtungskonsole angezeigt; notfalls muss die zentrale Überwachungsstelle einen alternativen Techniker ermitteln und beauftragen. Die SLA sind so als Prozesskontrolle integriert.

Der Servicetechniker trifft beim Kunden ein. Er meldet sich per Knopfdruck über sein mobiles Gerät, was von der entsprechenden Anwendung in der Zentrale als Event registriert wird. Damit wird die SLA-Kontrolle beendet; gleichzeitig beginnt die Zeit, die abgerechnet werden kann, zu laufen. (5)

Der Techniker arbeitet vor Ort. Er gibt den Materialverbrauch zum späteren Abgleich mit dem ERP-System in die lokale Datenbank seines PDA ein. (6)

Vielleicht ist ein ganz neues Modell eines Antriebsmoduls installiert, das der Techniker noch nicht kennt. Er nutzt dann über den Online-Browser die Suchfunktion, um die entsprechende Bauzeichnung zu erhalten. Die Applikation recherchiert per Federation in der Dokumentendatenbank und stellt die Zeichnung am Browser zur Verfügung. (7)

Der Auftrag ist abgeschlossen. Der Servicetechniker meldet sich beim Abfahren. Alle lokal gespeicherten Daten werden automatisch per Replikation in die zentrale Datenbank übertragen. Der Mitarbeiter kann aus Textbausteinen einen Servicenachweis erzeugen, den der Kunde auf dem PDA-Screen abzeichnet. Er wird aus der lokalen in die zentrale Datenbank repliziert. Der Kunde bekommt dann ein Fax mit Bestätigung und Abschlussbericht. Alle Bestandsdaten werden aus der zentralen Datenbank per Real Time Events in das ERP-System übertragen. (8)

Mit Meldung des Abschlusses erzeugt das ERP-System automatisch eine Abrechnung. (9)

Alle Daten werden auch ins Data Warehouse übertragen, entweder tagesgenau per ETL oder zeitnah per Replikation. Hier werden Management-Reports erzeugt, die die häufigsten Störungsarten, Spitzen bei Störungs- und Wartungsmeldungen etc. auflisten. Gleichzeitig sind die Daten Grundlage für die Weiterentwicklung von SLAs und Wartungsverträgen. Dabei kann über Federation auch auf Daten involvierter Servicepartner und Zulieferer zugegriffen werden. (10)

Weitere Aspekte: Administration und Migrationsfähigkeit

Mit der Mobilisierung von Anwendungen wachsen die Anforderungen an Verfügbarkeit und Sicherheit der Gesamtarchitektur. Dabei ist die benötigte Verfügbarkeit jeder Komponente im Prozess zu prüfen und durch entsprechende Verfahren abzusichern. Funktionen zum automatischen Verteilen der Software sowie zur Fernwartung werden ebenso gebraucht wie Lösungen zur Verwaltung der Geräte und intelligentes Bandbreiten-Management. Insbesondere stehen Administratoren vor neuen Sicherheitsfragen. Daten müssen so übertragen werden, dass Dritte nicht mitlesen können; sie müssen etwa beim Verlust eines mobilen Geräts automatisch gesperrt, aber auch auf dem aktuellen Stand wieder eingespielt werden können, zum Beispiel bei Datenverlust infolge eines leeren Akkus.

Nicht zuletzt sollte sich die Messaging-Umgebung in Richtung SOA erweitern lassen.