Grundsätzlich herrscht in Industrie und Wissenschaft Konsens über den immanenten Einfluss von Industrie 4.0 auf die Arbeitswelt produzierender Unternehmen. Weitestgehend unklar sind die konkrete Ausgestaltung des soziotechnischen Systems auf dem Shopfloor und die zur Erlangung langfristiger Beschäftigungsfähigkeit erforderlichen Kompetenzen. Zur Entwicklung von Maßnahmen zur Förderung der Beschäftigungsfähigkeit müssen diese Aspekte jedoch geklärt sein. Zur Adressierung der Problemstellung wird in dieser Arbeit ein Modell zur Messung und Vorhersage der industriellen Beschäftigungsfähigkeit (IB) im Kontext von Industrie 4.0 entwickelt. Folgende zentrale Forschungsfrage konkretisiert die Zielstellung: „Lässt sich die Beschäftigungsfähigkeit der Mitarbeitenden auf operativer Ebene im produzierenden Sektor im Kontext von Industrie 4.0 messen und vorhersagen?“. Die Design Research Methodology dient als Rahmen zur Beantwortung der Forschungsfrage mittels eines Multimethodenansatzes über qualitative und quantitative Studien. Basierend auf systematischen Literaturanalysen und Experteninterviews wird zunächst die IB, geclustert in vier Dimensionen, definiert. Anhand einer Szenario- und Personaentwicklung mit Experten aus Industrie und Wissenschaft werden für die IB relevante Faktoren auf Individual- und Unternehmensebene ermittelt. Die Resultate dieser Studien werden mit bestehenden Erkenntnissen aus der Literatur kombiniert. Das Ergebnis dieser Synthese stellt das Hypothesenmodell der IB dar. Zur Testung und Validierung des Modells werden zwei empirische Fragebogenstudien mit insgesamt knapp 650 Teilnehmenden durchgeführt. Alle Zusammenhänge der Faktoren auf Individualebene mit den IB-Dimensionen werden in mindestens einer Studie bestätigt. Insgesamt wird aufgezeigt, dass die IB-Dimensionen zur Abbildung der Beschäftigungsfähigkeit in Industrie 4.0 geeignet sind und die Faktoren auf Individualebene einen großen Teil der IB-Dimensionen erklären. Somit wird erstmals ein Modell zur Beschäftigungsfähigkeit für die Shopfloorarbeit in Industrie 4.0 entwickelt, erfolgreich getestet und größtenteils validiert. Die Arbeit leistet einen Beitrag auf den Gebieten der Querschnittsforschung zur Beschäftigungsfähigkeit unter Einsatz des Multimethodenansatzes. Als Beitrag für die Praxis werden anhand der Studienergebnisse konkrete Handlungsempfehlungen sowohl für Unternehmen als auch für Arbeitnehmende und weitere Akteure des Arbeitsmarktes abgeleitet.