Workflow Management System

Tesi tecnica

ITIS P. Paleocapa

Autori

Armato Desirèe

Cigliano Fabio

A.S. 2006-07

W o r k f l o w M a n a g e m e n t S y s t e m

d i

A r m a t o D e s i r è e

C i g l i a n o F a b i o

Sommario

1 I ntr o d uz i one

io

2 W o r kfl o w

rkfl

2.1 Cosa sono i workflow

2.2 Tipi di workflow

2.3 Cosa sono i workflow management system

3 O bi etti vi

3.1 Modello di riferimento

3.1.1 Strumento di definizione di processi

3.1.2 Applicazioni clienti e applicazioni esterne

3.1.3 Strumenti di amministrazione e monitor

3.1.4 Motore di workflow

3.1.5 Interfaccia con altri WfMS

3.2 Strumenti software

3.2.1 Strumento di definizione di processi

3.2.2 Motore di workflow

3.2.3 Monitor e lo strumento di amministrazione

3.3 Linee guida di sviluppo

4 S tr u me n ti di svi l u p p o uti l i z z ati

svil utiliz

4.1 Jawe

4.1.1 XPDL: XML Process Definition Language

4.2 XAMPP: Apache web server, MySQL, PHP, Perl

4.2.1 Componenti di XAMPP

4.2.2 Come funziona XAMPP

4.2.3 PHP: Hypertext Preprocessor

5 I m pl em e nt az i o n e d el p r o g et to

io ro

5.1 CMS: Content Management System

5.1.1 Back-end dei dati

5.1.2 Visualizzazione dei dati

5.1.3 Amministrazione dei dati

5.2 Descrizione generale

5.3 Use case

5.3.1 Attori

5.3.2 Use case per il manager

5.3.3 Use case per l’employee

5.3.4 Use case per il customer

6 E s em pi o di a p pl i caz i o n e: i l C O M P R A

plicaz il

Macchine

6.1 Il portale dell’autoconcessionaria

6.2 Il flow chart

6.3 l’indagine statistica

7 C o n cl u si o ni p er s o n al i

ers ali

7.1 Percorso affrontato

8 Bi b l i o gr afi a

lio Armato Desirèe & Cigliano Fabio

1. Introduzione

I workflow management system (WfMS) sono applicazioni che gestiscono flussi di lavoro. Qualsiasi azienda, amministrazione pubblica o ente commerciale segue dei protocolli per gestire processi produttivi o amministrativi basati sul passaggio di informazioni o documenti: questi iter possono essere schematizzati come flussi di lavoro a cui si riferiscono i dipendenti e/o gli utenti.

Nella gestione tipica di questi flussi di lavoro molte energie vengono spese inutilmente in due ambiti che non portano alcun risultato pratico. Da una parte si deve curare il passaggio del lavoro o dei documenti, perdendo tempo e risorse nel cercare di capire che cosa si debba fare di un certo oggetto o a quale ufficio debba essere mandato un incartamento. Dall’altra parte molte delle attività svolte sono ripetitive e automaticamente gestibili da un’applicazione software anziché da un essere umano.

I WfMS si propongono di automatizzare queste fasi dispendiose e non redditizie dei flussi di lavoro con l’aiuto delle tecnologie informatiche. Il guadagno in efficienza portato dai WfMS è proporzionale alla complessità del processo modellato e alla percentuale di attività che possono essere rese automatiche di cui è composto.

Il progetto affrontato si propone di sviluppare un WfMS che sia compatibile con gli standard in atto e di semplice utilizzo.

primo capitolo si affrontano le questioni principali del progetto: i workflow. Si

Nel

spiega cosa sono i workflow, i WfMS, come e dove vengono impiegati e quali sono i problemi che li caratterizzano.

Nel secondo capitolo si definiscono gli obiettivi del progetto. Si presenta il modello di riferimento per i WfMS seguito per il progetto, si delineano le applicazioni software realizzate, infine si danno alcune linee guida seguite nello sviluppo.

Nel terzo capitolo si introducono gli strumenti software utilizzati per il progetto: il workflow editor Jawe e il linguaggio Xpdl, l’ ambiente AMP XAMPP e il linguaggio PHP.

Jawe viene presentato mostrandone le caratteristiche salienti. Di XAMPP se ne descrive la struttura, il funzionamento e le caratteristiche che lo rendono adatto per il progetto. 1

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Nel quarto capitolo si passa ad affrontare l’analisi del progetto. Dopo aver introdotto i concetti fondamentali, si descrive il progetto con degli use case che ne sintetizzano le funzionalità previste.

2. Workflow

In questo capitolo si introduce il concetto di workflow: si spiega cosa sono i workflow e come si classificano, passando poi ad introdurre i workflow management system.

2.1. Cosa sono i workflow

Si definisce il workflow come “l’automazione di una parte o dell’intero processo commerciale, dove documenti, informazioni e compiti vengono passati da un attore ad un altro per ricevere un qualche tipo di azione, seguendo un determinato insieme di regole”.

No Respingi Notifica

richiesta accettazione

Revisione del

supervisore Si

No Si

Valutazione

requisiti Accettare

Accettazione richiesta? Aggiornare

richieste fondi

Valutazione

fondi

Figura 1: un esempio di processo

Dunque un workflow riassume una serie di procedure che definiscono un contesto di lavoro complesso, dove più unità lavorative, siano esse risorse umane, gruppi di lavoro o sistemi computerizzati, lavorano per un determinato fine. Ogni workflow è dunque composto di un certo numero di processi, cioè procedure da seguire per ottenere un certo risultato da determinate condizioni di partenza.

Ogni processo si può definire attraverso la sequenza di azioni che devono essere svolte dai partecipanti, e attraverso l’evoluzione dello stato degli oggetti che lo attraversano. Un processo, ad esempio, può essere l’iter per una richiesta di acquisto dell’università, o le procedure per ottenere una licenza edilizia nell’ambito della pubblica amministrazione (Figura 1)

Le azioni che devono essere svolte nel processo sono chiamate attività del processo. Ogni processo viene descritto dall’insieme di attività e dalla sequenza con cui vengono svolte.

Un’attività descrive un singolo passo del processo da eseguire: ad esempio prendere una decisione, apporre una firma ad un documento, o stampare un elenco. Il processo ha sempre una sola attività di inizio, in cui “entrano” gli oggetti che devono essere elaborati, ed un’attività di fine da cui “escono” i prodotti del processo.

La sequenza di passi di un processo non è limitata ad essere una semplice sequenza lineare. Si possono infatti avere ramificazioni e ricongiungimenti, a rappresentare attività che devono essere svolte in parallelo o attività che devono essere svolte in alternativa le une alle altre. Ad esempio in un’amministrazione comunale un certo incartamento può intraprendere un percorso attraverso vari uffici, trovarsi ad essere elaborato contemporaneamente da due uffici di controllo, per poi dover scegliere se essere mandato fra le pratiche urgenti o fra quelle a bassa priorità, e così via.

Ogni processo è un’entità statica, una sorta di definizione di procedure e iter da intraprendere: può essere eseguito più volte, cioè può avere più istanze, anche contemporanee.

Ogni istanza di processo ha una propria identità distinta, anche se condivide con le altre istanze di processo la stessa sequenza di azioni da intraprendere. Un’istanza di processo è dunque un’entità dinamica: ha una data e orario di nascita, dati registrati che cambiano di attività in attività e, infine, ha anche una fine: la sua archiviazione.

2.2. Tipi di workflow

I workflow sono divisi in tre tipi per funzioni e capacità: produttivi, amministrativi e collaborativi.

I workflow produttivi sono orientati alla produzione su grande scala. Gestiscono grossi numeri di attività simili, ripetitive, prevedibili e il loro fine è ottimizzare la produttività intesa come pezzi per unità di tempo. Un esempio di workflow produttivo può essere il processo di richiesta di prestito alle banche o la presentazione di reclami alle assicurazioni. Tutti i processi del workflow sono orientati ad avere un alto livello di automazione, per trarre il massimo vantaggio dall’assenza di componente umana.

3

Armato Desirèe & Cigliano Fabio

I workflow amministrativi sono caratterizzati dall’avere facilità nel definire processi diversi. Spesso si possono avere processi molto eterogenei che evolvono secondo le necessità e l’esperienza acquisita nell’utilizzo. Ad esempio il workflow relativo alla gestione di uffici comunali, dove i processi devono seguire l’evoluzione delle normative ministeriali. In questi workflow la flessibilità è molto più importante della produttività.

I workflow collaborativi si focalizzano sugli strumenti di comunicazione e scambio di informazioni fra gruppi di lavoro (grandi o piccoli che siano). Non c’è necessità di avere un’alta produttività e i processi sono tipicamente solo vagamente definiti. Quel che conta è avere strumenti di confronto e condivisione. Come esempio si può prendere l’iter di risoluzione dei conflitti, o le procedure di negoziazione. Portato questo concetto agli estremi si ha un workflow caratterizzato dalla più bassa produttività e dalla massima flessibilità nel definire procedure: siamo nella situazione in cui ogni caso di lavoro richiede una procedura diversa, creata ad hoc.

L’ordine con cui sono stati presentati i tipi di workflow (produttivo, amministrativo e collaborativo) rappresenta anche l’ordine decrescente del grado di efficienza che il workflow permette di raggiungere. Infatti il massimo guadagno di efficienza viene ottenuto in quei processi quasi completamente automatizzabili, come i processi produttivi. Via via che aumentiamo l’impatto delle risorse umane e della flessibilità dei processi, andiamo a perdere sempre più uno dei principali vantaggi del workflow: l’automazione delle attività. Flessibile, infatti, significa mutevole, non formalizzato, non definitivo e dunque non formalmente modellabile come attività automatica.

2.3. Cosa sono i workflow management system

Si definisce il workflow management system (WfMS) come “un sistema che definisce, crea e gestisce l’esecuzione di workflow attraverso l’uso di software, coinvolgendo uno o più motori di workflow; e che è in grado di interpretare definizioni di processo, interagire con i partecipanti del workflow e, se richiesto, invocare l’uso di applicazioni e strumenti dell’information technology”.

4 Armato Desirèe & Cigliano Fabio

L’utilizzo di strumenti di workflow nell’ambito industriale e/o amministrativo è sempre più diffuso, specie se si ha a che fare con processi coinvolgenti le nuove tecnologie. Questo perché l’uso di workflow porta due diversi vantaggi: da una parte si assegna efficientemente il lavoro a chi di dovere, dall’altra si automatizza il lavoro stesso.

La questione dell’assegnare i compiti si propone di risolvere le questioni del tipo “chi deve fare cosa e quando”. Ogni lavoratore all’interno del workflow sa che, quando gli viene sottoposto un lavoro, avrà a disposizione tutte le informazioni e gli strumenti necessari al compimento della sua attività. Non gli mancherà nessuna delle componenti di cui avrà bisogno. Questa gestione del lavoro può produrre grossi incrementi d’efficienza.

L’automazione del lavoro produce un ancor maggiore guadagno d’efficienza. Quelle attività che sono puramente meccaniche e automatiche, che non hanno bisogno di alcuna componente umana nello svolgimento, possono essere affidate agli strumenti di esecuzione sotto il controllo diretto del workflow. Inviare una e-mail di conferma, stampare un certificato, aggiornare un data-base sono azioni automatiche che non hanno bisogno dell’uso della risorsa più costosa: l’uomo. Inoltre le attività automatiche godono della possibilità di poter essere più facilmente svolte in parallelo, il che comporta ulteriori vantaggi.

A fianco di questi vantaggi tangibili vi sono anche tutta una serie di vantaggi che a prima vista possono sfuggire. Infatti con l’utilizzo di workflow:

• Si ha una maggiore qualità del servizio, dovuta ai minore errori nelle attività svolte automaticamente e al maggiore tempo disponibile per le attività non automatiche;
• Si semplifica la pianificazione e si possono prendere decisioni più oculate, potendo monitorare più efficientemente e profondamente l’andamento dei processi del workflow;
• Si valorizzano le risorse umane, giacché gli aspetti più ripetitivi e monotoni dell’attività del processo vengono svolte automaticamente. 5

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3. Obiettivi

Il nostro obiettivo è realizzare un’applicazione per gestire un flusso di lavoro il più possibile automatizzata; secondo quest’ottica gli utenti che partecipano al workflow dovranno esclusivamente preoccuparsi della loro attività da svolgere. Tutto questo è permesso da un sistema mail che li avviserà dell’inizio del loro compito e del tempo che hanno a disposizione, ma anche da un responsabile che, in caso di ritardi o errori particolari del sistema, provveda a far ripartire il processo.

Per rendere più chiaro questo meccanismo di automazione abbiamo citato la struttura abituale di un WfMS nella prima sezione di questo capitolo.

Nella seconda sezione si definiscono gli strumenti software utilizzati e alcuni particolari del progetto realizzato.

Nella terza sezione si definiscono le linee guida seguite nello sviluppo del progetto.

3.1. Modello di riferimento

Nel seguente modello di riferimento si distinguono tre diverse aree funzionali (Figura 2):

• Progettazione: rappresenta l’insieme delle funzionalità che descrivono i processi da trattare. In fase di progettazione perciò si compone la definizione del processo di lavoro. In concreto rappresenta il file dove verranno memorizzate la attività del processo.
• Run-time: rappresenta l’insieme delle funzionalità che gestiscono l’evoluzione nel tempo del flusso di lavoro. A tempo di esecuzione queste funzioni fanno riferimento alla definizione del processo effettuata in fase di progettazione.
• Interfaccia: rappresenta l’insieme delle funzionalità preposte all’interazione con l’utente e il WfMS. E’ rappresentato dall’interfaccia amministrativa (CMS) nel nostro specifico applicativo.

6 Armato Desirèe & Cigliano Fabio

progettazione Analisi del

processo Strumenti di

definizione processi

definizione del

processo modifica del

processo

run-time Motore di

workflow

processo a tempo

di esecuzione

interfaccia Applicazioni e

strumenti informatici

Figura 2: aree funzionali dei WfMS

3.1.1. Strumento di definizione di processi

Lo strumento di definizione di processi può essere suddiviso schematicamente in alcune entità (Figura 3).

La descrizione del processo costituisce l’elemento di riferimento dell’intero processo ed è quindi in relazione con ogni altro elemento. Fornisce diversi tipi di dati:

• Dati puramente descrittivi: il nome del processo, una descrizione testuale, commenti e così via.
• Dati attinenti all’amministrazione del processo: data di creazione, autore, e così via.
• Dati da usare a tempo di esecuzione: parametri di inizializzazione, priorità, scadenze temporali, persone da avvisare, attributi per simulazioni, e così via. 7

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Descrizione

Modello del processo

organizzativo dettagliato da

Dichiarazione Dichiarazione Dichiarazione

può riferire dei partecipanti delle applicazioni delle transizioni

viene

svolta da

Dichiarazione invoca

delle attività da / a

può usare

può includere

Dati rilevanti Dati di sistema

del workflow e dell’ambiente

Entità appartenenti al processo

Entità cui possono riferire altri processi

Entità esterne

Figura 3: modello dello strumento di definizione dei processi

Un processo consiste di una o più attività. Ogni attività rappresenta un lavoro da svolgere all’interno del processo. Il lavoro verrà svolto dai partecipanti e/o da applicazioni informatiche, e potrà utilizzare i dati rilevanti del workflow. Un’attività di un processo può essere di quattro tipi fondamentali :

• Atomica (o standard): rappresenta un’attività semplice, attività che contiene un’unità di lavoro che non può essere ulteriormente suddivisa in passi più semplici.
• Sottoprocesso: rappresenta un’attività che dà vita ad un nuovo processo per lo svolgimento del lavoro. La chiamata a questo sottoprocesso è caratterizzata da eventuale passaggio di parametri e valori di ritorno.
• Ciclo: rappresenta un’attività che viene ripetuta ciclicamente finché non vengono soddisfatte certe condizioni
• Vuota: rappresenta un’attività che non svolge lavoro. Il suo utilizzo è funzionale solo alla gestione del flusso di lavoro del processo. transizioni. Ogni transizione mette in

Le attività sono poste in relazione fra loro dalle

relazione due attività: una di provenienza e una di destinazione. Inoltre le transizioni possono prevedere condizioni con cui abilitare o impedire il collegamento fra attività. Il flusso di lavoro del processo viene descritto attraverso le transizioni: percorsi paralleli e percorsi alternativi di attività si descrivono con più transizioni che partono o arrivano ad una attività.

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Join AND Join XOR