Unter Digitalisierung in der Werkstofftechnik versteht man die systematische Überführung physischer materialbezogener Informationen in digitale Repräsentationen, die entlang der gesamten Prozesskette nutzbar gemacht werden. Dies umfasst sowohl die Digitalisierung von Materialien selbst (z.B. Mikrostrukturen, Oberflächen, Defektverteilungen) als auch die Erfassung von Prozess-, Zustands- und Nutzungsdaten.

Zentral ist die Bilddigitalisierung, etwa in der Mikro- und Nanostrukturanalyse (Licht-, Elektronen- und Röntgenmikroskopie). Kontinuierliche, analoge Signale werden in diskrete Pixel- oder Voxeldaten überführt, quantifiziert und mit Metadaten (Auflösung, Kalibrierung, Prozessparameter) verknüpft. Dadurch werden automatisierte Bildanalyse, statistische Gefügecharakterisierung und datengetriebene Modellbildung ermöglicht.

In digitalisierten Prozessketten werden Werkstoffdaten entlang Design, Herstellung, Wärmebehandlung, Prüfung und Einsatz verknüpft. Digitale Zwillinge koppeln experimentelle Messdaten mit numerischen Modellen (z.B. FEM, Phasenfeld, CALPHAD), um Struktur‑Eigenschafts‑Prozess‑Beziehungen konsistent abzubilden. Voraussetzung sind standardisierte Datenformate, qualitätsgesicherte Messprotokolle sowie semantische Beschreibungen (Ontologien) für interoperable Datenhaltung.

Fortgeschrittene Digitalisierungsansätze integrieren Hochdurchsatz‑Experimente, Sensorik in Anlagen („smart manufacturing“) und maschinelles Lernen. Ziel ist die beschleunigte Werkstoffentwicklung, robuste Prozessführung und eine nachverfolgbare, reproduzierbare Dokumentation materialrelevanter Informationen über den gesamten Lebenszyklus.