Integration bezeichnet in der werkstoffbezogenen Forschung und Entwicklung den systematischen Zusammenschluss von Komponenten, Funktionen oder Daten zu einem kohärenten, leistungsfähigen Gesamtsystem. Der Begriff umfasst strukturelle, funktionelle, prozessuale und informationstechnische Ebenen.

Auf struktureller Ebene beschreibt Integration z.B. die Einbettung von Sensoren, Aktoren oder Leiterbahnen in Werkstoffverbunde (Sensorintegration), aber auch die stoffschlüssige Einbindung von Implantaten in Knochen- und Weichgewebe (Osseointegration, Gewebeintegration). Hier sind Grenzflächenchemie, Oberflächentopographie, mechanische Kompatibilität und biologische Antwort entscheidend.

Funktionelle Integration zielt auf die Kombination mehrerer Funktionen (z.B. Tragfähigkeit, Energieumwandlung, Selbstüberwachung) in einem Bauteil. Das erfordert ein abgestimmtes Werkstoffdesign, z.B. durch Gradientenstrukturen oder Multifunktionswerkstoffe.

Prozessintegration umfasst die Verknüpfung von Herstell- und Fügeverfahren zu durchgängigen Prozessketten, etwa im Additive Manufacturing mit in-situ‑Messtechnik und geschlossener Regelung. Dies bedingt hohe Interoperabilität der Anlagen sowie konsistente Prozessmodelle.

In der digitalen Domäne bedeutet Integration vor allem Daten‑ und Softwareintegration: die Kopplung heterogener Mess‑, Simulations‑ und Produktionsdaten in gemeinsamen Datenmodellen sowie die Verknüpfung von CAE‑, PLM‑ und MES‑Systemen. Ziel ist eine belastbare, durchgängige Datenbasis für Design‑, Prozess‑ und Zustandsentscheidungen.

Über alle Ebenen hinweg ist Interoperabilität – technisch, semantisch und organisatorisch – eine wesentliche Voraussetzung erfolgreicher Integration.