Betriebliche Anwendungssysteme Achitektur von ERP
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Agenda Der Architekturbegriff Betriebliche Anwendungssysteme Aufbau von ERP-Systemen Abbildung von Geschäftsvorfällen Achitektur von ERP-Systemen Universität Potsdam Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Electronic Government Univ.-Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau August-Bebel-Str. 89 14482 Potsdam Tel. (0331) 977-3379 Fax (0331) 977-3406 http://wi.uni-potsdam.de Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau M. Sc. Wi.-Inform. Sandy Eggert Wintersemester 2009/2010 Integrationsansätze Schnittstellen und Datenaustausch c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Lernziele Architekturbegriff: Was versteht man unter Architekturen im Kontext der Wirschaftsinformatik? Agenda Der Architekturbegriff Aufbau von ERP-Systemen: Aus welchen Komponenten besteht ein ERP-System typischerweise? Aufbau von ERP-Systemen Abbildung von Geschäftsvorfällen: Wie wird ein Geschäftsvorfall technisch abgebildet? Integrationsplattform SAP Netweaver: Welche grundlegenden Aufgaben erfüllt Netweaver als Teil vom SAP-ERP? Schnittstellen und Datenaustausch: Wie wird die Integration von ERP-Systemen in komplexe IT-gestützte Geschäftsprozesse ermöglicht? c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Abbildung von Geschäftsvorfällen Integrationsansätze Schnittstellen und Datenaustausch c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Architekturbegriff Architekturbegriff Arten von Architekturen im Kontext der Wirtschaftsinformatik Wortherkunft Softwarearchitektur Etymologie Ursprünge in der Baukunst und Stadtplanung lat.: „architectura“ Aussehen und Merkmale eines Gebäudes und Maßnahmen zur Entstehung von Gebäuden Definition Architektur umfasst sowohl die Tätigkeit als auch das Ergebnis eines Planungsvorganges, der das Beschreiben der Struktur und des Zusammenhanges von Komponenten zum Ziel hat. c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Unternehmensarchitektur Unternehmensarchitektur Organisationsarchitektur Organisationsstruktur Grundlegende Organisation eines Systems Prinzipien, die den Entwurf und die Evolution des Systems bestimmen. [Reussner + Hasselbring 2006 S. 1] Geschäftsprozesse Informationssystemarchitektur Elemente Vorgehensmodelle Ziele und Strategien eines Unternehmens zugehörigeGeschäftsprozesse [Sinz 2004, S. 315] c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Aufbau von ERP-Systemen Agenda Der Architekturbegriff Aufbau von ERP-Systemen Architekturrahmen für ein ERP-System Kontrollschicht Modellierung der Geschäftsprozesse Codeerzeugung aus der Modellierung Präsentationsschicht Abbildung von Geschäftsvorfällen Integrationsplattform Netweaver Benutzerschnittstelle Applikationsschicht Funktionen und Services des Systems Datenschicht Datenbanken des Systems Schnittstellen und Datenaustausch Infrastrukturschicht Hardware, Systemaufbau Adaptionsschicht Anpassungsfähige Bereiche des Systems c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Andresen 2006 Aufbau von ERP-Systemen Schichten eines ERP-Systems: Mögliche Aufgabenverteilung zwischen Client und Server Programmierbare Workstation GrafikTerminal Aufbau eines ERP-Systems Aufbau eines ERP-Systems Benutzungsschicht Adaptionsschicht Präsentation Präsentation Präsentation Verarbeitung Verarbeitung Datenbankmanagement Datenbankmanagement Applikationskern Programmierumgebung User Exits Datenbankabhängiger Teil Datenhaltungsschicht Dezentrale Präsentation Aufrufen anderer Programme Datenbankunabhängiger Teil Datenbankmanagement Server Zentrale Präsentation Integrationselement (Workflow) Customizing/Parametrisierungsfunktionen Applikationsschicht Verarbeitung Web-Client Benutzungsoberfläche Schnittstellen zu anderen Datenbanken DBMS Dezentrale Verarbeitung mit zentraler Speicherung Client-Server-Computing erlaubt es, die Systemfunktionen auf verschiedene Weise auf mehrere Computer zu verteilen Der mehrstufige Aufbau ist unabhängig von der Realisierung eines ERP-Systems. c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Gronau 2004, S. 17 Gronau 2004, S. 8 Aufbau von ERP-Systemen JAVA basierte ERP-Architekturen Aufbau von ERP-Systemen .Net basierte ERP-Systeme Visualisierung XML Internet Information Server ASP.NET SOAP Web Service Kommunikationsschnittstelle Broker Data Provider Repository Business Data MS SQL Oracle Geschäftsdaten Erfüllt alle Anforderungen an eine unternehmensweiten Anwendungssoftware c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Gronau 2009 c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Business Logik .NET Business Components SOAP Web Service SOAP Web Service SOAP Web Service ... Datenschicht Aufbau von ERP-Systemen Beispiel: Client-Server-Konfigurationsmöglichkeit im SAP-ERP Präsentation Applikation Aufbau von ERP-Systemen Technische Struktur des R/3-Systems Datenbank R/3-Anwendungen Zentralsystem mit zentraler Präsentation ABAP/4Development Workbench Anwendungsschicht Zentralsystem mit dezentraler Präsentation R/3-Middleware Client/Server 2 Ebenen Systemsoftware Client/Server 3 Ebenen SAP-ERP erlaubt die Verteilung von Präsentation und Applikation auf mehrere Computer, aber nicht die Verteilung der Datenbank! c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Gronau 1999, S. 31 Technisch besteht R/3 aus verschiedenen Anwendungen, die durch eine Middleware integriert und von der Systemsoftware ausgeführt werden c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam SAP 2002 Aufbau von ERP-Systemen Architektur des SAP Web Application Servers GUI GUI Aufbau von ERP-Systemen Überblick über die Systemarchitektur von Oracle Applications Internet Message Server Netscape Internet Explorer Application Server Portal Oracle Servlet Engine Java Server Pages (JSP) Gateway Dispatcher Dispatcher Queue PL/SQL Gateway Browser ICM Workprozesse Web Listener Andere Application Server oder SAP-Systeme Präsentation Applikation Basisschicht Discoverer Data Server Reports Forms Memory Pipes Concurrent Manager Datenbank Datenbank Der SAP Web Application Server setzt die Drei-Schichten-Architektur ein, um auf das WWW zuzugreifen. c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Gronau 2004, S. 20 Oracle Applications basiert auf Drei- Schichten-Architektur: Client (Browser), Applikation (Application Server), Datenbank. c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Gronau 2004, S. 26 Abbildung von Geschäftsvorfällen und Datenhaltung Darstellung von Geschäftsvorfällen durch Transaktionen in SAP-ERP Agenda Dynpro 1 Der Architekturbegriff Dynpro 2 Dynpro 3 Aufbau von ERP-Systemen Protokollsatzdatei ok.. Dynpro 4 ok.. Abbildung von Geschäftsvorfällen ok.. Dialogprogramm (mit Eingabeüberprüfung) ok.. Verbuchungsprogramm Integrationsansätze Schnittstellen und Datenaustausch Datenbank Transaktionen bestehen aus interaktiver Dateieingabe, Speicherung in der Datenbank und Protokollierung. c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Gronau 2004, S. 21 Abbildung von Geschäftsvorfällen und Datenhaltung Transaktionen Abbildung von Geschäftsvorfällen und Datenhaltung Modell der Datenhaltung in ERP-Systemen Dienen der Ausführung von Programmteilen Eine Transaktion besteht aus mehreren Bildschirmseiten zur Datenverarbeitung Schutz einer jeden Transaktion durch mehrere Berechtigungsprüfungen Processes Functions Processes work with Entities relations are stored in Aufgabe Transaktionscode Personalverwaltungssatz pflegen Personalakte Personalstammdaten anzeigen PA03 PA10 PA20 Table structures are assembled from Data elements are related to Domains Durch den Transaktionscode ist jede einzelne Funktion in SAP eindeutig aufrufbar. Funktionen arbeiten mit Entitäten (Datenobjekten), die Gegenstandsbereiche (Domains) abbilden und als Datenelemente in Tabellen gespeichert werden. c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Linkies 2005, S. 205 Abbildung von Geschäftsvorfällen und Datenhaltung Architektur eines JAVA basierten ERP-Systems Enterprise Portal Smart Client JSF Mobile Client Java SE Java ME Drittanwendungen Abbildung von Geschäftsvorfällen und Datenhaltung Architektur eines modernen ERP-Systems Reporting Web Client Rich Client http(s) HTML/XML Web Services Web Server JDBC Workbench (Eclipse) SOAP Externe Systeme Externe Web Services XML SOAP Middleware Funktionen ERP CRM Rechnungswesen Projektmngt. Services Personal Logistik Servicemngt. Produktion Customizing Scheduling Message Queue Dokumentenman Java EE, JBoss, Hibernate Workflow Print Engine Analytical Engine JBoss JDBC Geschäftsdaten Stammdaten Transaktionsdaten Applikationsserver Business Data Integrator Bison Solution Runtime Geschäftslogik Releasemanagement JCA DatenbankMetadaten server Referenzmodell Repository Oracle, MS SQL DB2 UDB & 400 Komponentendefinition Vorhandene XML DB Datenbank c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Bison AG Netweaver und SAP-ERP Agenda Die Integrationsarchitektur "NetWeaver" von SAP Integration von Personen Der Architekturbegriff Zugriff über mehrere Kanäle (PDA, Browser,..) Portal Aufbau von ERP-Systemen Verteilte Zusammenarbeit Integration von Informationen Dokumentenmanagement Analyse von Unternehmenszahlen Abbildung von Geschäftsvorfällen Integration von Geschäftsprozessen Kommunikation über SOAP/XML Integrationsansätze Modellierung und Ausführung Plattform für Anwendungen Java 2 Enterprise Edition (J2EE) ABAP (SAP-Programmiersprache) Abstraktionsschicht von Datenbanken und Betriebssystemen Schnittstellen und Datenaustausch WebSphere (IBM) .NET (Microsoft) ... Netweaver als Middleware ermöglicht die Integration von verschiedenen Personen, Zugriffsmedien, Informationsquellen, Prozessen, Plattformen c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Gronau 2004, S. 25 Netweaver und SAP-ERP Integration von ERP-Funktionen mit Funktionen anderer betrieblicher Standard-Software Integration von Personen (Integration aus Sicht des Endanwenders) Zugriff zu allen benötigten Informationen, Applikationen und Services Verteilte Zusammenarbeit Integration von Informationen Stammdatenverwaltung Dokumentenmanagement Business Intelligence Netweaver und SAP-ERP Aufbau einer SAP-ERP Branchenlösung Branchenlösung Industriespezifische Funktionalität Integration von Prozessen (SAP) SAP Netweaver erlaubt Integration von SAP ERP-Modulen und beliebigen anderen Anwendungen Übergreifende Modellierung und Abbildung Add-on Enterprise Enterprise Extension Extension Basisfunktionen Integrationsplattform Add-on ... Enterprise Enterprise Extension Extension ... Enterprise Extension SAP ECC SAP Netweaver Die Integrationsfähigkeit ist eine zentrale Anforderung auf allen Ebenen! Netweaver integriert die verschiedenen Komponenten von SAP-ERP. c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Forndron 2006 S. 178ff. Netweaver und SAP-ERP Integration mit dem Biz-Talk Server (Microsoft) Agenda Der Architekturbegriff Aufbau von ERP-Systemen Abbildung von Geschäftsvorfällen Integrationsansätze Schnittstellen und Datenaustausch Integrationsplattformen werden von verschiedenen Herstellern angeboten; sie dienen der Abbildung von Geschäftsabläufen! c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Forndron 2006 S. 181 Schnittstellen und Datenaustausch Schnittstellen und Datenaustausch Prinzip von Application Link Enabling (ALE) als asynchroner Datenaustausch Schnittstellen (Interfaces) Schnittstelle eines Moduls Menge aller Funktionen, die dieses Modul anderen Modulen zur Verfügung stellt Erlauben Abbildung komplexer Geschäftsprozesse R/3 System 1 ALE Kommunikation Workflow "Ausgang" Empfänger selektieren Anwendung Daten filtern/umsetzen IDoc erzeugen CommIDoc MasterIDoc Schnittstellenbeschreibung Informationen, die ein anderes Modul benötigt, um eine Funktion der Schnittstelle zu verwenden Name, Format der Eingabe- und Ausgabedaten Carrier R/3 System 2 API Workflow "Eingang" Application Programming Interface Schnittstelle, die durch eine Programmiersprache angesteuert werden kann Anwendungsdaten Anwendungsfunktionen Daten filtern/umsetzen CommIDoc Bei der Nutzung von ALE kommunizieren Anwendungen asynchron durch Senden und Empfangen von elektronischen Dokumenten c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Ghezzi 2002, S.86 c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Schnittstellen und Datenaustausch ALE-Verbindung verschiedener R/3-Systeme Auftragseingang Rechnungswesen Konsolidierte Bestandsführung Konzernzentrale Daten Szenarien für den ALE-Einsatz (Beispiele) Daten Daten Hauptproduktionsplanung Beschaffung Versand Vertriebslager Schnittstellen und Datenaustausch Materialwirtschaft Vertriebszentrum Trennung von zentralem Finanzwesen und dezentraler Logistik (Läger) Dezentraler Vertrieb, zentraler Versand Zentrale Grobplanung, dezentrale Materialbedarfs- und Versandplanung Austausch von PPS-Daten zwischen dezentralen PPS-Systemen Dezentrale Lager/zentrale Logistik Fertigwaren Lager Fertigung Fabrik I Rohmaterial Lager Fertigung Daten Fabrik 2 ALE ermöglicht die Kommunikation der Systeme der verschiedenen am Prozesss beteiligten Unternehmensbereiche c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Die Nutzung von ALE ist auf die vordefinierten Szenarien beschränkt! c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Schnittstellen und Datenaustausch Vollständiger Geschäftsprozess und beteiligte EDI-Nachrichten Standardformat 1 2 3 4 8 7 6 5 1975 publiziert vom Transportation Data Coordinating Committee (TDCC) 1983 Version 1 des EDI-Standards (ANSI) -> ISO 9735 Ziele 8. Kontoauszug 12 6. Zahlungsverkehr SWIFT-Netz oder nationales Clearing 5. Kontobelastung 11 10 4. Zahlungsauftrag Historie 9 Bank des Lieferanten Bank des Kunden Syntax und Semantik von Dokumenten Keine Betrachtung, Wie und mit Wem Datenaustausch über Geschäftstransaktionen 7. Gutschrift Datenaustausch: EDI-Format (Electronic Data Interchange) Schnittstellen und Datenaustausch 1. Auftrag Am Anfang: höheren Automatisierung Später: Schaffung einheitlicher Datenelemente mit einheitlicher Bedeutung 2. Lieferstatus Kunde 3. Rechnung Lieferant EDI Ausprägungen können von ERP-Sytemen angeboten werden! Es sind sechs EDI-Nachrichten zwischen Kunden, Lieferanten und deren Banken notwendig c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Merz 2002, S. 684 Merz 2002, S. 687 Schnittstellen und Datenaustausch Programmierschnittstelle: Konzeption der Business Objects Objektorientierte Schnittstelle zum Zugriff auf Prozesse und Daten innerhalb des SAP-Systems durch externe Anwendungen Reale Objekte (z.B. Kunden oder Bestellungen) werden auf Business Objects (Geschäftsobjekte) abgebildet. Alle Daten und Transaktionen eines Geschäftsprozesses können in Objektform abgebildet werden. Logische Abstraktion von den nicht-objektorientierten technischen Formaten der Daten und Methoden Schnittstellen und Datenaustausch Business Objects SAP-Business-Objekte kapseln die Daten der Geschäftsprozesse und verbergen die Struktur- und Implementierungsdetails der zugrundeliegenden Daten. Schnittstelle Schichten eines Business Object Integrität Kern Über BAPIs(Business Application Programming Interface) können die Methoden der BOs zum Lesen und Ändern von Daten extern aufgerufen werden Proprietäre Schnittstelle der SAP Ermöglichen den externen Zugriff auf die Objektdaten und Prozesse der Business Objektet Zur Zeit existieren über 1.000 verschiedene BAPIs c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Geschäftsregeln "Con"Constraints" strains" Methode (BAPI) Methode (BAPI) Zugriff - COM / DCOM - RFC - Java - CORBA Daten und Prozesse Bedingungen für den Zugriff Zugriffsmöglichkeiten c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Methoden des Zugriffs SAP AG 2002 Schnittstellen und Datenaustausch Integration von Business Object und BAPI Zusammenfassung Architektur bezeichnet grundlegende Organisation eines Systems ERP-Systeme typischerweise unterteilt in drei Schichten der SAP-ERP Server Business Objekt Kundenauftrag BAPI Funktionsbaustein (RFC-fähig) BAPI Funktionsbaustein (RFC-fähig) BAPI Funktionsbaustein (RFC-fähig) "Constrains" Business Object Repository c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam Client: Präsentation Server: Verwaltung von Applikationen und Daten Geschäftsvorfälle werden technisch über Transaktionen abgebildet Middleware (z.B. Netweaver) bietet Integration von verschiedenen Datenquellen, Applikationsmodulen und Präsentationsmedien Standardisierte Datenaustauschformate und API´s erlauben komplexe anwendungsübergreifende Geschäftsprozesse! Function Builder SAP AG 2002 Architektur von ERP-Systemen Quellen Andresen, K.: Design and Use Patterns of Adaptabiltiy in Enterprise Sysems, Berlin 2006. Andresen, K.; Gronau, N.; Schmid, S. (2005): Ableitung von IT-Strategien durch Bestimmung der notwendigen Wandlungsfähigkeit von Informationssystemarchitekturen. In (Ferstl, O.K.; Sinz, E.J.; Eckert, S.; Isselhorst, T. Hrsg.): Wirtschaftsinformatik 2005. Heidelberg 2005 Forndron, F.; Liebermann, T.; Thurner, M.; Widmayer, P. (2006): mySAP ERP. Bonn 2006 Ghezzi, C.; Jazayeri, M.; Mandrioli, D. (2002): Fundamentals of Software Engineering. New Jersey 2002 Gronau, N. (1999): Management von Produktion und Logistik mit SAP R/3. München 1999 Gronau, N. (2004): Enterprise Ressource Planning und Supply Chain Management. München 2004 Linkies, M.; Off, F. (2006): Sicherheit und Berechtigungen in SAP-Systemen. Bonn 2005 Merz, H. (2002): Praxis-Lexikon E-Business. Landsberg/Lech 2002 Niemann, K. D. (2005): Von der Unternehmensarchitektur zur IT-Governance. Wiesbaden 2005 Reussner, R.; Hasselbring, H. (2006): Handbuch der Software-Architektur. Heidelberg 2006 Sinz, Elmar (2004): Unternehmensarchitekturen in der Praxis – Architekturdesign am Reißbrett vs. situationsbedingte Realisierung von Informationssystemen In: Wirtschaftsinformatik, 46, 4, 2004, S. 315-316 c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam c Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau, Universität Potsdam
