O potencial das redes de Petri
em modelagem e análise de
processos de negócio
Agenda
{
Motivação
{
Introdução: conceito de workflow,
importância, barreiras enfrentadas nas pesquisas desenvolvidas, redes de Petri
{
Workflow: história, modelos
{
Redes de Petri no contexto de Workflow
{
Mapeamento dos conceitos de processos de negócio em redes de Petri
{
Exemplos
Motivação
Os processos de negócio e seus projetos ganharam importância desde os inícios dos
anos de 1990 e a habilidade de
simplificarmos estes processos de forma eficiente e flexível é o fator de sucesso mais
difícil de ser alcançado pelas companhias atualmente. Esta dificuldade criou a necessidade de desenvolver e lidar com
técnicas e ferramentas adequadas para identificar, analisar e simular processos de
negócio. (Desel & Erwin, 2000)
Conceitualização de workflow
{
Aalst & Hee (2002) → processos de negócio.
{
Leymann & Roller (1997) → conjunto de atividades de
negócio, fluxo de dados e alguma
especificação de controle.
Importância
{ Janssens et al. (2000) → a estrutura dos modelos organizacionais é extremamente volátil devido as constantes alterações nas regras de negócio.
{ Desel & Erwin (2000) → Os sistemas de
gerenciamento de workflow oferecem apoio às decisões importantes. Entretanto deve-se
empregar formalismo na construção dos modelos.
{ Samilifard & Wright (2000) → As redes de Petri têm sido aplicadas com sucesso na área de
sistemas dinâmicos de eventos discretos, que são caracterizados por paralelismos e sincronização devido a fundamentação matemática e
disponibilidade de ferramentas de análise.
Principais barreiras nas pesquisas desenvolvidas até o momento
{
A ausência de técnicas mais complexas para análise do
gerenciamento do workflow é uma das
principais barreiras para as pesquisas
desenvolvidas.
Redes de Petri
As redes de Petri têm excelente potencial na minimização destes
problemas pois:
z Possuem representação gráfica;
z São de fácil aprendizado;
z Funcionam como linguagem de comunicação entre especialistas de diversas áreas;
z Permitem descrição dos aspectos estáticos e dinâmicos do sistema a ser representado;
z Usufruem de formalismo matemático, o que permite uso de ferramentas de análise;
Redes de Petri
{ Para Murata (1989), as redes de Petri são representadas por dois tipos de
componente:
z Lugar: Relacionado a uma variável de
estado do sistema;
z Transição:
Relacionado a alguma ação
realizada dentro do sistema;
Mais Redes de Petri
{ Lugares e transições são vértices do grafos associados às redes de Petri e interligam-se por arcos direcionados. São como se os lugares
fossem pré-condições e pelas transições fossem levados a outros
lugares (pós- condições);
H2
H2
O2
O2 H2O
H2O
Formalidade das Redes de Petri
{ O disparo das transições é controlado tanto pelo
número de marcas quanto pela distribuição delas nos lugares.
{ Uma transição t está habilitada se, e somente se, todos os lugares de entrada (pi ∈ P) de t são tais que M(pi)≥
e I (pi, t); esta regra habilita o disparo de uma transição mas não obriga.
{ Formalmente, a rede de Petri é dada por uma quíntupla, RP = (P, T, F, W, M0), em que:
z P é um conjunto finito de lugares;
z T conjunto finito de transições;
z F conjunto de arcos;
z W função de pesos;
z M0 marcação inicial;
z P∩T = ∅ e P∪T ≠ ∅.
Workflow Evolução Histórica
{
Década de 60 → Sistemas stand-alone cada sistema tinha uma base e uma interface;
{
Década de 70 → Criação de SGBDs
fazendo Dados ocuparem o centro das aplicações;
{
Década de 80 → Advento de sistemas gerenciadores de interface (SGI);
{
Década de 90 → Surgimento de softwares de workflow que permitiu incorporar
procedimentos de usuários diretamente
nas aplicações;
Os modelos de Workflow
{ Para Janssens et al. (2000), comparados aos modelos de BD eles tem a amadurecer pois necessitam de padrões de modelagem.
{ Para Oberweiss (1996) os modelos deveriam incluir uma especificação dos seguintes
aspectos:
z Atividades e suas sincronizações;
z Tarefas e recursos determinados para atividades;
z Regras do negócio;
z Tratamento de exceções;
z Aspectos temporais (deadline, durações, etc.);
{ Os modelos podem ser simulados e analisados para melhorar os processos descritos e para planejar a alocação de recursos.
Redes de Petri no contexto de Workflow
{ Cada tarefa é representada por uma transição corespondente e lugares representam as pré’s e pós condições;
{ Vantagens (Oberweis):
z Integração de dados e aspectos comportamentais;
z Apoio concorrente e corporativo;
z Níveis diferentes de formalidade;
z Disponibilidade de técnicas de análise;
z Flexibilidade;
z (Merz et al.) Combinação de fundamentação
matemática, representação gráfica compreensiva e possibilidade de simulações e verificações;
Workflow-net
{
Workflow-net tem apenas um lugar fonte (source) e um absorção (sink).
{
Correção é verificada pela propriedade sound. Um workflow-net é sound, o
procedimento termina com uma marca no local de absorção e todos outros lugares vazios. Além disso, não existe nenhuma transição morta (dead) e todas as tarefas devem ser passíveis de serem
executadas;
Workflow-net
{
Os seis tipos de processos de
negócio
identificados pela Workflow
Management
Coalition podem ser mapeados
dentro da rede de
Petri.
Workflow-net
{
Na modelagem e execução de
processos de negócio são relevantes as seguintes perspectivas:
z
Fluxo de controle ou processo;
z
Recurso;
z
Dados;
z
Tarefas;
z
Operação;
Mapeamento dos conceitos de processos de negócio em redes de Petri
A utilização de um processo em um sistema de gerenciamento de
processos de negócio indica
necessidade de gerenciamento de uma categoria particular. Tal
processo define as tarefas que
precisam ser executadas. Um
grande processo pode consistir de
subprocessos, tarefas e condições.
Mapeamento dos conceitos de processos de negócio em redes de Petri
{
As condições:
z Asseguram tarefas em ordem correta;
z Verificam se o estado pode ser estabelecido;
{
Há 4 condições básicas para construção de rotas de negócio. Cada uma com
uma correspondência em redes de Petri:
z Seqüencial;
z Paralela;
z Seletiva;
z Repetitiva;
