Object-centric process mining (OCPM)

Wat is object-centric process mining?

Object-centric process mining (OCPM) is een aanpak waarbij events niet aan één case hangen, maar aan meerdere bedrijfsobjecten tegelijk: een order, de bijhorende factuur, de levering en een eventuele retour. In klassieke process mining moet je op voorhand één van die objecten als case kiezen. Bij OCPM hoeft dat niet: een event kan gekoppeld zijn aan een order én aan twee facturen én aan drie leveringen, en al die relaties blijven bewaard.

De term werd in 2019 geïntroduceerd door Wil van der Aalst in zijn paper Object-Centric Process Mining: Dealing with Divergence and Convergence in Event Data (SEFM-conferentie). Van der Aalst leidt de Process and Data Science (PADS) groep aan de RWTH Aachen University, de drijvende kracht achter OCPM en de OCEL-standaard.

Waarom schiet klassieke event-log-analyse tekort?

Een klassieke event log dwingt je om één case ID per rij te kiezen. Zolang je proces rond dat ene object draait werkt dat prima. Maar zodra je ook facturen, leveringen of betalingen meeneemt, bots je op twee hardnekkige problemen die in de literatuur convergence en divergence heten.

Convergence ontstaat wanneer één gebeurtenis bij meerdere cases hoort. Denk aan één factuur die drie orders samenvoegt. Maak je de log plat op ordernummer, dan wordt "factuur aangemaakt" drie keer gekopieerd en telt je analyse het event driemaal, terwijl het maar één keer gebeurd is.

Divergence is het spiegelbeeld. Eén case bevat meerdere instanties van dezelfde activiteit die niet meer uit elkaar te houden zijn. Eén order met drie leveringen genereert drie keer "verzonden" onder hetzelfde case ID, en het ontdekte proces lijkt op een lus terwijl het drie parallelle deelprocessen waren.

OCPM lost dat op aan de bron, door de multi-object structuur in het datamodel te bewaren.

Hoe werkt het objectmodel?

Een object-centric event log heeft drie bouwblokken in plaats van één rij per event met één case ID.

Objecten zijn de bedrijfsentiteiten die door je proces bewegen: orders, orderregels, facturen, leveringen, pakketten. Elk object heeft een type en een eigen identifier, met attributen die doorheen de tijd kunnen veranderen.

Events zijn de activiteiten, elk met een tijdstip, en gekoppeld aan één of meerdere objecten. "Factuur verstuurd" hangt aan de factuur én aan de orders die ermee vereffend worden.

Relaties leggen vast hoe objecten en events aan elkaar hangen: event-to-object (dit event betreft deze objecten) en object-to-object (deze order bevat deze orderregels). In OCEL 2.0 kan je die relaties van een qualifier voorzien om het soort band te typeren.

De standaard die dit vastlegt heet OCEL (Object-Centric Event Log). OCEL 1.0 werd in 2020 voorgesteld en formeel gepubliceerd in 2021. OCEL 2.0 verscheen in maart 2024 en voegt veranderende object-attributen en expliciete object-to-object relaties toe. Uitwisseling in JSON, XML of SQLite.

Voorbeeld: split shipment met meerdere facturen

Stel je runt een e-commercebedrijf. Een klant bestelt drie artikels: een boek, schoenen en een jas. Het boek vertrekt meteen, de schoenen volgen twee dagen later uit een tweede magazijn, de jas is uitverkocht en vertrekt pas een week later. De klant krijgt twee facturen: één voor boek en schoenen, één voor de jas. De schoenen passen niet en gaan terug met een creditnota tot gevolg.

Kies je ordernummer als case ID, dan staan drie verzendingen, twee facturen en één retour door elkaar in dezelfde case (divergence). Kies je factuurnummer, dan wordt "order aangemaakt" over twee cases gekopieerd (convergence). Elke keuze breekt iets.

In een object-centric log hoef je niet te kiezen. Je modelleert order, orderregel, levering, factuur en retour als aparte objecttypes. "Verzonden" gebeurt drie keer, telkens gekoppeld aan één levering plus de bijhorende orderregel. "Factuur verstuurd" hangt aan de factuur en de gefactureerde orderregels. De retour hangt aan de orderregel van de schoenen, de bijhorende levering en de creditnota.

Uit die ene log tekent een OCPM-tool meerdere perspectieven én toont waar die cycli elkaar raken: waar wachten orderregels op verzending, welke facturen hangen vast op onvolledige leveringen, hoeveel retours volgen op welk type levering.

Wanneer heb je OCPM nodig?

Niet elk proces heeft OCPM nodig. Als er één dominant object is en een duidelijke case, doet klassieke process mining prima zijn werk. OCPM wordt pas interessant bij concrete veel-op-veel relaties tussen objecten:

• Order-to-cash met gedeeltelijke leveringen of verzamelfacturen. Eén order leidt tot meerdere leveringen, of meerdere orders tot één factuur. Typisch in retail, e-commerce, groothandel en manufacturing.

• Purchase-to-pay met consolidatie. Eén inkooporder dekt meerdere goods receipts op één leveranciersfactuur. Klassieke PM duwt je hier in een discussie over welk document het "echte" case ID is.

• Productieprocessen met batches en serienummers. Een productieorder splitst in deelbatches met genummerde producten, elk met een eigen kwaliteitscontrole en expeditie.

• Logistiek met containers en pakketten. Eén zending bevat meerdere pakketten, één pakket bundelt artikels uit meerdere orders.

Vuistregel: levert de workshop om het case ID te kiezen een half uur discussie op zonder consensus, dan is dat vaak een signaal dat je proces object-centric van aard is.

Huidige stand van zaken

OCPM is geen futuristisch concept meer, maar ook niet volledig mainstream. Het onderzoek komt vooral uit de PADS-groep in Aachen. Het veld heeft intussen een gedeelde standaard (OCEL 2.0) en een eerste generatie tools.

Aan de open-source kant ondersteunt ProM OCEL 1.0 en 2.0 via de OCELStandard-plugin, met discovery voor object-centric directly-follows graphs (OC-DFG) en object-centric Petri nets. Daarnaast zijn er de OC-PM-webtoepassing (van Alessandro Berti) en Python-bibliotheken zoals ocpa en PM4Py met object-centric uitbreidingen.

Aan de commerciële kant is Celonis de meest zichtbare speler, met een object-centric datamodel, prebuilt object- en event-types voor order-to-cash en purchase-to-pay, en connectoren voor SAP ECC, S/4HANA, Oracle, Salesforce en andere bronsystemen. Andere process-miningleveranciers volgen in wisselend tempo, sommige in preview, andere blijven voorlopig case-centric. Check altijd de actuele leveranciersdocumentatie voor je iets koopt op basis van een demo.

Voor processen met duidelijke veel-op-veel relaties levert OCPM vandaag al betere analyses dan klassieke process mining, al vraagt een goede object-centric log meer modelleerwerk. Start bij voorkeur met een proces waarvan je weet dat een platte aanpak je blokkeert.