Betriebliche Anwendungssysteme Achitektur von ERP

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.
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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.
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Gronau 2004, S. 20
Oracle Applications basiert auf Drei- Schichten-Architektur:
Client (Browser), Applikation (Application Server), Datenbank.
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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
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Geschäftsregeln
"Con"Constraints"
strains"
Methode
(BAPI)
Methode
(BAPI)
Zugriff
- COM / DCOM
- RFC
- Java
- CORBA
Daten und Prozesse
Bedingungen für den Zugriff
Zugriffsmöglichkeiten
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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
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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