Aus ökonomischen und ökologischen Gründen ist prinzipielles Ziel jeder Bauteilentwicklung, mit einem Minimum an Materialeinsatz ein Maximum an Zuverlässigkeit und Gebrauchsnutzen zu erreichen. Die Erfüllung dieser Forderung ist nur möglich, wenn die Übertragung äußerer Lasten über das gesamte System auf das fragliche Bauteil und dessen daraus resultierende innere Beanspruchung im Detail ebenso bekannt sind wie die Belastbarkeit des Werkstoffes in der vorliegenden Konstruktion. 

Der Verbund Werkstoffe, Bauteile hat einen besonderen Kompetenzschwerpunkt im Bereich hochbeanspruchter Systeme und Bauteile in der Verkehrs- und Energietechnik, der medizinischen Technik, aber auch im Bereich der Mikroelektronik und Mikrostrukturtechnik. 

Er führt hierzu Funktionsprüfungen mit mechanischen, thermischen, elektrischen und chemischen Belastungen und ihren Kombinationen vom statischen (z. B. Korrosionstests) bis in den hochdynamischen (Crash-Analyse) Bereich durch. 

Auch hier werden Methoden der numerischen Simulation gleichwertig neben Experimenten eingesetzt. Für die Qualitätssicherung bei Produktion und Einsatz werden insbesondere zerstörungsfreie Prüfverfahren entwickelt und z. B. für die Automobil- und Zulieferindustrie, Schienenverkehr und Pipelinesysteme in technisch hochanspruchsvolle Prüfsysteme integriert, die mit zuverlässigen Prüfaussagen den sicheren Betrieb der Komponenten gewährleisten. Die direkte Integration solcher Prüfungen in Fertigungsprozesse ist ein Ziel der nahen Zukunft, mit dem Qualität und Wirtschaftlichkeit der Produktion weiter gesteigert werden soll. 

Die Komplexität der Aufgaben im Bereich der Zuverlässigkeitsbewertung von Systemen und Bauteilen nimmt mit der Einführung multifunktioneller oder sogar »intelligenter«, also sensorisch und aktorisch wirksamer Werkstoffe, noch erheblich zu. Da hierdurch andererseits aber z. B. für den Leichtbau in Verkehrstechnik und Maschinenbau, neue wichtige Gestaltungsmöglichkeiten erschlossen werden, betreibt der Verbund gemeinsam mit weiteren Partnern aus der Produktions- sowie der Informationstechnik intensive Forschung, um umfassende Kompetenzen, z. B. für Entwurf und Bewertung adaptiver Systeme, aufzubauen.