Eine Architektur zur "optimistischen Integration" von KMU-Wertschöpfungsnetzwerken

Abstract

In dieser Arbeit wurde eine Integrationsarchitektur speziell für die Bedürfnisse kleiner und mittlerer Unternehmen entworfen. Hierfür wurden die Gründe, welche der Integration in KMU-Wertschöpfungsnetzwerken entgegenstehen, untersucht. Als zentrale Barrieren wurden die hohen Kosten für Integrationsprojekte, die mangelnde Autonomieerhaltung der Wertschöpfungspartner, komplexe Standards, nicht für die Integration vorbereitete Legacy-Anwendungen sowie ein fehlendes Dienstleistungsangebot für diese Anwendergruppe identifiziert. Das Konzept der Integrationsarchitektur VIANA sieht daher eine dezentrale Integration für Wertschöpfungsnetzwerke vor. Standardisiert wurde die Architektur mit dem Fokus auf eine hohe Wiederverwendung von softwaretechnischen Komponenten und der Autonomie-erhaltung der beteiligten Unternehmen. Die zentrale Innovation der Integrationsarchitektur VIANA besteht darin, dass sie nicht von einer zentralen Integrationskomponente abhängt, gleichzeitig jedoch die Abstraktion bereitstellt, die ein zentraler Dienst bietet. Durch die Verwendung von teilweise standardisierten Konnektoren, zur Realisierung der Integration in einem dezentralen P2P-Netzwerk, bleiben die integrierten Informationssysteme zur Laufzeit autonom. Weiterhin hat eine Änderung eines integrierten Informationssystems nur minimale Auswirkungen auf das gesamte Integrationsnetzwerk. Erreicht wird dies durch optimistische Integration. Hierbei werden Objekte zwischen heterogenen Informationssystemen materialisierend integriert. Der Autonomieerhaltung wird durch mehrere Aspekte Rechnung getragen. Durch optimistische Integration werden Objekte sperrenfrei zwischen Informationssystemen ausgetauscht. Die sperrenfreie materialisierende Integration erhält die Autonomie der Datenzugriffsschicht der integrierten Systeme. Ferner wurde Flexibilität in der Wahl von Datenaustauschstandards ermöglicht. Konfliktsituationen wurden analysiert und Maßnahmen zu ihrer Verhinderung oder Behebung wurden ergriffen. Insbesondere wurde dies durch die Verwendung von globalen IDs und Operations-IDs erreicht. Zur manuellen Konfliktbehebung wurde eine Benutzungs-schnittstelle realisiert. Die Integrationsarchitektur wurde implementiert und in einem realen Szenario für Handelsvertreter angewendet. Die Implementierung wurde weiter in ihrem Laufzeitverhalten analysiert. So konnte die Realisierbarkeit gezeigt und das Konzept evaluiert werden. Durch die Evaluation konnte gezeigt werden, dass das Konzept die geforderten Anforde-rungen erfüllt und daher einen Ansatz darstellt, die beschriebenen Barrieren zu adressieren. Wie für Softwaresysteme allgemein und spezieller Integrationsarchitekturen hängt ihre Akzeptanz jedoch von weiteren Faktoren ab, etwa der Beziehung zum Dienstleister und Softwarehersteller, sowie deren Geschäftsmodellen. Durch die Erfüllung der Anforderungen von KMU-Wertschöpfungsnetzwerken kann jedoch davon ausgegangen werden, dass VIANA für diesen Anwendungsfall besser geeignet ist als bestehende Systeme.

There are very few IT-integrations implemented by small and medium sized enterprises (SME). Significant efforts have been undertaken to identify the relevant barriers. A review of the relevant literature revealed inhibitors to SME IS integration adoption. The four most often mentioned barriers are: Even though costs need to be evaluated in light of their expected benefits, high cost expectations is the most often mentioned barrier. Especially for SME with relatively small liquidity this requires special consideration. Low in-house expertise, both at the technical level as well as the impact of IS integration on the business model requires SME specific consultancy modes. An integration architecture needs to be deployable and administrable by SME specific service offerings, as offers to larger firms are not applicable to SME. This implies that the service needs to be scalable such that a low cost offer can be made. The third important inhibitor is the inadequate fit of IS integration structure with the organizational structure. IS must be designed and adjusted to fit the organizational culture and not vice versa. Following Conway (1968) the structure of an IS has to resemble the structure of the user’s organization. The missing adequate integration technology for SME is a barrier to its adoption. The structure of SME value networks is characterized by independent peers collaborating mutually without central coordination. The homomorphism to an IS integration architecture is therefore best given by a P2P network topology. For the integration unprepared legacy systems impose substantial efforts in the realization of an integration project, as no existing components may be reused. At times it is even necessary to replace legacy with new application to achieve integration readiness. Optimistic replication refers to a concept of materializing integration where conflicts are handled optimistically. If conflicts are expected to happen rather infrequently, it is better to wait for them and react then to prevent conflicts. This is called optimistic. Preventing conflicts as in pessimistic replication relies on locking mechanisms which reduce the scalability of the integration architecture. Furthermore, locking not only locks the integration but needs to (partially) lock the integrated EIS. It influences therefore its autonomy and availability. As replication refers to the concept of copying data between identical schemas, the author proposes the term optimistic integration as a technique that integrates data from heterogeneous sources optimistically. Views are used to achieve high adaptability to legacy application and to control the complexity of the integration with network partners. The adaptability is achieved by the resemblance of the integrated system’s exported schema by the adaptors native schema. It is the semantic interface to the integrated information system. A second system dependent schema is necessary for object identification. It is realized in the adaptor as the local schema. Cost reduction can be targeted by reuse of functionalities, which therefore need a system independent view on the data. This is realized as a generic XML schema, the conceptual schema. The complexity reduction of the integration with network partners requires standardized interfaces. Yet the organizational structure forbids a dictated single schema as interface. The fourth schematic level is therefore designed as the logical interfaces to connected peers. It consists of exported schemas. The proposed artifact is based on a multi-level research approach using design science as its core methodology. The multiple levels are (i) acceptance by SME value network partners at the individual level, (ii) integration of heterogeneous information systems at the business case level, and (iii) optimistic integration at the internal technological level. The feasibility of the overall approach can only be positively evaluated, if it is positively evaluated on each level separately. To evaluate the dynamic behavior of optimistic integration as a complex system it was stimulated and the decay time to zero activity measured. The results show, that conflicts are handled properly. Although a multitude of integration approaches exists, the adoption of B2B integration by SME value networks is still low. The contribution of this dissertation is twofold: Following the two principals of Hanseth and Lyytinen (2010) it (i) analyzed the requirements of SME value networks from a socio-technical perspective on a B2B IT-integration architecture in order to meet early users’ needs directly. As existent integration approaches cannot find acceptance in the analyzed domain it then (ii) derived an architecture based on the local design needs and the distributed topology of SME value networks. Through the evaluation it was shown that the concept meets the requirements and hence is an approach to address the described barriers.