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Publicação
Business Process Modeling Framework for Integrated Information Systems
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 15.58 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
With organizations increasingly relying on interconnected systems, the ability to integrate
heterogeneous technologies seamlessly has become a critical determinant of efficiency,
resilience, and strategic coherence. This dissertation presents a process-centric integration
framework designed to mitigate fragmentation by combining Business Process Model Notation
(BPMN), enterprise integration patterns, and open-source technologies. Grounded in the
principles of modularity, abstraction, and scalability, the framework provides an unified
architectural foundation that aligns organizational processes with technical infrastructures
while preserving interoperability and adaptability over time.
This research was conducted upon a systematic review of the literature, followed by the design,
implementation, and evaluation of a fully functional prototype. Within this framework, BPMN
was adopted to formalise and structure processes; Kong and Keycloak ensured that governance
and identity management were handled centrally; Ballerina enabled contract-first development
and facilitated polyglot integration; and Nuclio provided the serverless runtime necessary for
elastic execution. Together, these technologies prove that orchestration can be centralized in a
single coherent layer; security policies enforced uniformly at the system perimeter; and
integrations designed as modular, reusable components. As a result, process models that might
otherwise remain abstract representations were effectively transformed into executable
workflows, capable of bringing together human decision-making tasks and automated services
with a high degree of semantic accuracy.
Evaluation confirmed that the framework realises engine neutrality, runtime portability, and
consistent enforcement of authentication and authorisation, while fostering sustainable
integration practices. A practical scenario involving the synchronisation of finance and stock
services validated these capabilities, showing that theoretical principles could be enacted in real
operations. Taken together, the findings highlights the dissertation´s contribution on two levels:
from a research prespective, by combining enterprise architecture principles with operational
practice; and from an implementation standpoint, by providing a functional artifact that
organizations can adapt and extend to address the evolving challenges of digital transformation.
À medida que as organizações dependem cada vez mais de sistemas interconectados, a integração eficiente de tecnologias heterogéneas tornou-se um fator determinante para assegurar eficiência, resiliência e coerência estratégica. A presente dissertação propõe uma framework de integração orientada a processos, concebido para mitigar a fragmentação através da conjugação de Business Process Model Notation (BPMN), padrões de integração empresarial e de tecnologias open-source. Sustentado nos princípios de modularidade, abstração e escalabilidade, a framework estabelece uma base arquitetónica unificada que alinha processos organizacionais com infraestruturas técnicas, garantindo simultaneamente interoperabilidade e capacidade de adaptação ao longo do tempo. A investigação foi conduzida através de uma revisão sistemática da literatura, à qual se seguiu a conceção, implementação e avaliação de um protótipo plenamente funcional. No âmbito desta framework, o BPMN foi utilizado para formalizar e estruturar processos; o Kong e o Keycloak asseguraram a governação e a gestão centralizada de identidades; a Ballerina permitiu o desenvolvimento contract-first e facilitou a integração poliglota; e o Nuclio disponibilizou o ambiente serverless necessário para uma execução escalável. A combinação destas tecnologias demonstrou ser possível centralizar a orquestração numa camada coerente, aplicar políticas de segurança de forma uniforme no perímetro do sistema e conceber integrações com componentes modulares e reutilizáveis. Deste modo, modelos de processos que poderiam permanecer meras representações abstratas foram convertidos em fluxos de trabalho executáveis, capazes de articular tarefas humanas de tomada de decisão com serviços automatizados, assegurando elevado rigor semântico. A avaliação confirmou que a framework alcança neutralidade em relação a engines, portabilidade de runtime e aplicação consistente da autenticação e da autorização, promovendo práticas de integração sustentáveis. Um caso prático, envolvendo a sincronização dos serviços de finanças e de stock, validou estas capacidades, demonstrando que princípios teóricos podem ser concretizados em operações reais. Em termos globais, os resultados evidenciam a contribuição desta dissertação em duas dimensões: no plano científico, pela articulação entre princípios de arquitetura empresarial e prática operacional; e, no plano da implementação, pela disponibilização de um artefacto funcional que pode ser adaptado e expandido pelas organizações para enfrentar os desafios contínuos da transformação digital.
À medida que as organizações dependem cada vez mais de sistemas interconectados, a integração eficiente de tecnologias heterogéneas tornou-se um fator determinante para assegurar eficiência, resiliência e coerência estratégica. A presente dissertação propõe uma framework de integração orientada a processos, concebido para mitigar a fragmentação através da conjugação de Business Process Model Notation (BPMN), padrões de integração empresarial e de tecnologias open-source. Sustentado nos princípios de modularidade, abstração e escalabilidade, a framework estabelece uma base arquitetónica unificada que alinha processos organizacionais com infraestruturas técnicas, garantindo simultaneamente interoperabilidade e capacidade de adaptação ao longo do tempo. A investigação foi conduzida através de uma revisão sistemática da literatura, à qual se seguiu a conceção, implementação e avaliação de um protótipo plenamente funcional. No âmbito desta framework, o BPMN foi utilizado para formalizar e estruturar processos; o Kong e o Keycloak asseguraram a governação e a gestão centralizada de identidades; a Ballerina permitiu o desenvolvimento contract-first e facilitou a integração poliglota; e o Nuclio disponibilizou o ambiente serverless necessário para uma execução escalável. A combinação destas tecnologias demonstrou ser possível centralizar a orquestração numa camada coerente, aplicar políticas de segurança de forma uniforme no perímetro do sistema e conceber integrações com componentes modulares e reutilizáveis. Deste modo, modelos de processos que poderiam permanecer meras representações abstratas foram convertidos em fluxos de trabalho executáveis, capazes de articular tarefas humanas de tomada de decisão com serviços automatizados, assegurando elevado rigor semântico. A avaliação confirmou que a framework alcança neutralidade em relação a engines, portabilidade de runtime e aplicação consistente da autenticação e da autorização, promovendo práticas de integração sustentáveis. Um caso prático, envolvendo a sincronização dos serviços de finanças e de stock, validou estas capacidades, demonstrando que princípios teóricos podem ser concretizados em operações reais. Em termos globais, os resultados evidenciam a contribuição desta dissertação em duas dimensões: no plano científico, pela articulação entre princípios de arquitetura empresarial e prática operacional; e, no plano da implementação, pela disponibilização de um artefacto funcional que pode ser adaptado e expandido pelas organizações para enfrentar os desafios contínuos da transformação digital.
Descrição
Palavras-chave
Business Process Modelling System Integration BPMN Enterprise Integration Patterns Open-Source Frameworks Workflow Automation Information Systems Architecture Modelação de Processos de Negócio Integração de Sistemas Padrões de Integração Empresarial Automação de Workflows