Das Integrationsmodell beschreibt die Tätigkeit und das Ergebnis des Zusammenfügens eines weiteren Systemelements mit einem gegebenen System oder des Zusammenfügens zweier Systeme zu einem gemeinsamen Zweck dergestalt, dass sich für das ursprüngliche System ein Mehrwert ergibt bzw. dass sich für das neu entstandene System ein Mehrwert gegenüber den vorherigen Einzelsystemen ergibt.(Mit einem * versehene Begriffe werden im Abschnitt Modellelemente alphabetisch geordnet aufgeführt und definiert; ein * wird aber nur beim ersten Auftauchen des Begriffes angefügt.)
Einordnung Dieses Integrationsmodell ist ein Kernmodell (englisch: model universal) für die Systembeschreibung.DIN SPEC 40912 „Kernmodelle – Beschreibung und Beispiele“, Oktober 2014
Konzept Der Fokus dieses Integrationsmodells liegt auf Methoden zur Vereinfachung der Integration einer Entität in ein System oder der Integration zweier Systeme zu einem größeren System. (Die Einschränkung auf zwei Partner schränkt die Anwendbarkeit nicht ein, da bei einer größeren Zahl von Beteiligten als zwei die Integration entweder in Schritte von Integrationen von jeweils zwei Partnern zerlegt werden kann oder Entitäten so gruppiert werden können, dass es zur Integration von zwei Partnern kommt.)
Als Kernmodell beschreibt dieses Integrationsmodell die grundlegenden Konzepte und Zusammenhänge für die verschiedensten Arten von Integration; da Integration nicht nur ein technischer Begriff ist, sind Begriff und Formulierungen bis einschließlich Abschnitt „Integration: Offenheit“ nicht auf technische Systeme beschränkt. Danach werden die integrationsbezogenen Begriffe Baukastensystem*, Plattformsystem* und Modularität* der Systemtechnik vorgestellt.
Anwendungsbereich Dieses Integrationsmodell gilt beispielsweise für die Systemtechnik (Systemintegration bei Konzept, Planung, Entwurf, Konstruktion, Fertigung, Betrieb, Wartung), für die Systemtechnik (Software), für die Integration von Dienstleistungen (z. B. in der Bildung), für die Integration innerhalb von Wirtschafts- oder Verwaltungsorganisationen, für die Integration von Organisationen nach Zusammenlegungen, Fusionen oder Aufkäufen, für die Integration von Personen („Neuzugängen“) in eine Gruppe*, Gemeinschaft oder Organisation. Letztere reicht von der Integration einer Einzelperson oder Familie nach Umzug in eine neue Wohnumgebung über die Integration einer Einzelperson oder mehrerer Personen in eine Umgebung anderer Art bis zur Aufnahme und Integration von Massen nach ihrer Migration in einen fremden Kulturkreis.
Die mathematische Integration der Integralrechnung gehört unter sehr grundsätzlichen Überlegungen auch zum Anwendungsbereich dieses Integrationsmodells; die Integralrechnung und weitere spezielle Integrationsbegriffe in Mathematik, Statistik, Biologie stehen aber nicht im Zentrum des betrachteten Anwendungsbereichs, einige davon mögen gar über den hier betrachteten Anwendungsbereich hinausreichen.
Allgemeine Spezifikation Eine Integration ist ein Sonderfall eines Zusammenfügens und hebt sich dadurch ab, dass die beteiligten Systeme vor dem Zusammenfügen bereits im für diese Systeme jeweils geforderten Umfang funktionsfähig waren, bei den beteiligten Entitäten und Systemen die Möglichkeit (bei beteiligten Personen und Gemeinschaften die Bereitschaft) zur Integration vorliegt, die beteiligten Entitäten und Systeme nach dem Zusammenfügen zu einem gemeinsamen Zweck zusammenwirken*, das neue Gesamtsystem einen Mehrwert hat gegenüber dem vorherigen Zustand (insbesondere einen größeren Nutzen bietet, z. B. mehr Funktionen*, einen größeren Umfang für eine oder mehrere Funktionen, eine größere Auswahl an möglichen Ressourcen hinsichtlich Herkunft, Herstellung, Funktionsprinzip, Material usw.).
Eine Integration wird erleichtert und unterstützt durch Integrationsfähigkeit, d. h. durch dafür vorgesehene und festgelegte* Verbindungsstellen* (Ein- oder Ausgabestelle, Mund, Hand, Berührpunkt, Kontakt, Kontaktpunkt, Kontaktfläche, Ansatzpunkt, Anschluss, Schnittstelle*, Öffnung usw. usf.) und Verbindungselemente* (Sprache, Beziehung, Griff, Stange, Niet, Leitung, Rohr usw. usf.), durch festgelegte und zugeordnete Funktionalitäten* und – soweit erforderlich – festgelegte Abmessungen für Tausch und passgeregte Einfügung von Entitäten, durch Festlegung* hinsichtlich Art und Umfang des Zusammenwirkens (von Empathie, Kommunikation, Information – Daten/Signalen/Ein- und Ausgabebefehlen/Ergebnissen –, Kraft, Drehmoment, Impuls, Energie oder anderen physikalischen oder chemischen Wirkungen, Material/Gegenständen, Personen) über Verbindungsstellen und Verbindungselemente.
Für die benötigten Funktionen des Gesamtsystems nicht erforderliche Fähigkeiten oder Eigenschaften von Systemelementen sind für eine Integrationsfähigkeit ohne Belang.
Eine Integration wird behindert durch fehlende oder überschätzte Funktionalitäten, durch Vorbehalte (z. B. Ängste, Eifersüchteleien), durch fehlende oder unangepasste Verbindungsstellen oder Verbindungselemente, durch Einschränkungen bei den Verbindungsstellen oder Verbindungselementen (z. B. unvollständige oder abweichende Umsetzung einer Festlegung), durch fehlende, ungenügende oder mangelhafte Fähigkeit zum Zusammenwirken (z. B. gemeinsame Sprache).
Formale Spezifikation Integration Eine für eine Integration vorgesehene Entität kann jeweils Teil* sein der übergeordneten Bereiche Person (sowohl als Mensch allgemein oder als Individuum als auch als juristische Person) samt seinem materiellen und immateriellen Eigentum, Gemeinschaft mitsamt ihren gesellschaftlichen, kulturellen, organisatorischen, wirtschaftlichen und staatlichen Einrichtungen und Aspekten*, Technik mitsamt allen Gegenständen*, Geräten*, Anlagen*, Ausrüstungen, Abläufen, Plänen und dem technischen Wissen, sonstiges menschliches Wissen und Können, sonstige biologische Organismen und ihre Fähigkeiten, sonstige Teile oder Aspekte einer Systemumgebung* oder die Natur als Ganzes.
Für eine formale Darstellung kann eine jede Integration zurückgeführt werden auf die beiden Extremfälle (s. Bild 1) Integration einer einzelnen einfachen Entität (einzelnes Bauelement*, einzelne Person usw.) in ein vergleichsweise großes (komplexes) System mit einem (n = 1) Verbindungselement (hier: Linie) und jeweils einer (n = 1) Verbindungsstelle (hier: Punkt) und Integration von zwei bereits großen (komplexen) Systemen mit n Verbindungselementen (hier: Linien; n > 1) und jeweils n Verbindungsstellen (hier: Punkte; n > 1) zu einem neuen noch größeren System. Für das Zusammenwirken von Entitäten und Systemen zu einem gemeinsamen Zweck gelten ansonsten die vier Bedingungen der allgemeinen Spezifikation.
mini|Bild 1 – die zwei extremen Integrationsaufgaben
Die beiden Systeme 1 und 2 in Bild 1b werden nach ihrer Integration in das neue größere System 3 zu Subsystemen* dieses Systems.
Integrationsfähigkeit Der Aufwand für Integration und Betrieb des neuen Gesamtsystems ist umso niedriger, je einfacher die Integration, je größer die Integrationsfähigkeit der zu integrierenden Einheiten* ist.
Der Integrationsfähigkeit der beteiligten Entitäten können die folgenden Stufen zugeordnet werden: 0 = kein Zusammenfügen möglich 1 = Zusammenfügen nur mit anzupassenden Verbindungsstellen und ggf. herzustellenden Verbindungselementen möglich 2 = Zusammenfügen mit vorhandenen Verbindungsstellen und ggf. vorhandenen Verbindungselementen möglich; das Zusammenwirken erfordert noch erheblichen Anpassungsaufwand 3 = Zusammenfügen mit vorhandenen Verbindungsstellen und ggf. zugeordneten Verbindungselementen möglich; das Zusammenwirken erfordert noch deutlichen Anpassungsaufwand 4 = Zusammenfügen mit vorhandenen Verbindungsstellen und ggf. zugeordneten Verbindungselementen möglich; das Zusammenwirken ist festgelegt, erfordert nur noch geringen Anpassungsaufwand (Beginn einer Integrationsfähigkeit im engeren Sinne); 5 = Zusammenfügen mit vorhandenen Verbindungsstellen und ggf. zugeordneten Verbindungselementen möglich; die zusammengefügten Entitäten sind bereit zum Zusammenwirken (volle Integrationsfähigkeit; bei Komponenten* auch „plug & play“ genannt)
Integration: Aufwand und Nutzen Vor jeder Erhöhung der Integrationsfähigkeit eines Systemelements oder eines ganzen Systems sind Aufwand (Kosten) und Nutzen mit erhöhter und ohne erhöhte Integrationsfähigkeit gegeneinander abzuwägen – für jede der beiden an der Integration beteiligten Entitäten und für das neue Gesamtsystem. Dabei ist sowohl der jeweilige Aufwand für die Herstellung (Konzept, Planung, Entwurf, Konstruktion, Fertigung) der beiden Entitäten als auch der Aufwand für die Integration und bei Betrieb (ggf. einschließlich Aufrechterhaltung/Wartung und Entsorgung/Zerlegung/Weiterverwendung) des neuen Gesamtsystems zu betrachten.
Der mit einer größeren Integrationsfähigkeit normalerweise einhergehende höhere Aufwand für die Herstellung (Konzept, Planung, Entwurf, Konstruktion, Fertigung) der entsprechenden zu integrierenden Einheiten kann wiederum gesenkt werden a) durch einfachere (kostengünstigere) Nutzung der zu integrierenden Einheiten eben durch den durch die größere Integrationsfähigkeit angestrebten geringeren Aufwand bei Integration, Wartung oder Austausch (bis hin zur Zerlegbarkeit eines Systems und Wiederverwendungsfähigkeit von Systemelementen; hier nicht weiter betrachtet). b) und durch größere Nutzungsmöglichkeiten (Skaleneffekt), durch Flexibilität* der zu integrierenden Einheiten für Einsetzbarkeit in unterschiedlichen Systemen (hier nicht weiter betrachtet) oder durch Offenheit (Bekanntheit und Gleichartigkeit) der erwarteten Integrationsfähigkeit in unterschiedlichen Systemen, die gleiche Funktionen anbieten, und der sich damit ergebenden Zugänglichkeit dieser Systeme bei Ergänzung um ein Systemelement mit einer weiteren Funktion, Austausch eines Systemelements oder Erweiterung (Stärkung) einer Funktion.
Während bei a und b1 Auftraggeber, Hersteller und Betreiber eines Systems mit erhöhter Integrationsfähigkeit einen Nutzen haben, hat bei b2 der Betreiber den Nutzen der größeren Auswahlmöglichkeit unter mehreren Herstellern, ein Hersteller aber neben der Zugangsmöglichkeit in andere pass- und funktionsgleiche Systeme auch das Risiko, dass sein eigenes System auch zugänglich ist für Ergänzung, Austausch oder Erweiterung – z. B. bei fehlender Konkurrenzfähigkeit seines Systems oder eines seiner Systemelemente.
Integration: Offenheit Der Offenheit der Integrationsfähigkeit der beteiligten Entitäten können die folgenden Stufen zugeordnet werden je nach Gültigkeit der obigen Stufen 1 bis 5 der Integrationsfähigkeit: 0 = Die obigen Stufen 1 bis 5 der Integrationsfähigkeit gelten nur für ein System (geschlossene/interne/proprietäre/herstellerspezifische Integrationsfähigkeit), und dieses System ist in seinem Umfang abgeschlossen. 1 = Die obigen Stufen 1 bis 5 der Integrationsfähigkeit gelten nur für ein System (geschlossene/interne/proprietäre/herstellerspezifische Integrationsfähigkeit), aber dieses System ist in seinem Umfang offen. 2 = Die obigen Stufen 1 bis 5 der Integrationsfähigkeit gelten für mehrere Systeme einer Art (z. B. eines Herstellers, einer Herkunft, einer Kultur). 3 = Die obigen Stufen 1 bis 5 der Integrationsfähigkeit gelten für alle in Frage kommenden Systeme einer Art (z. B. eines Herstellers, einer Herkunft, einer Kultur). 4 = Die obigen Stufen 1 bis 5 der Integrationsfähigkeit gelten für alle in Frage kommenden Systeme mehrerer Arten (z. B. mehrerer Hersteller, mehrerer Provenienzen, mehrerer Kulturen). 5 = Die obigen Stufen 1 bis 5 der Integrationsfähigkeit gelten für alle in Frage kommenden Systeme aller in Frage kommenden Arten (z. B. aller interessierten Hersteller, aller Provenienzen, aller Kulturen): Vollständige Offenheit; alle Details der Festlegungen zu den jeweiligen Stufen 1 bis 5 der Integrationsfähigkeit sind bekannt und werden entsprechend befolgt.