Eine große Herausforderung künftiger Forschungsaktivitäten im Zeitalter der Industrie 4.0 besteht in der Entwicklung vollständig beschreibbarer, aber noch beherrschbarer, kontextabhängiger, selbsttätig regelbarer Produktionssysteme. Während das Produktionsmanagement, die Logistik sowie die technische Transformation von Produktionsgütern grundsätzlich durch vorhandene Produktionstheorien gestützt wird, fehlt bisher eine qualitätsorientierte Theorie zur Beschreibung der Transformation von Forderungen in Produktmerkmale. Ziel und Ergebnis der Arbeit ist es somit, an die bestehenden Ansätze und Theorien der Produktionswissenschaften zur Beschreibung von Produktionssystemen anzuknüpfen, um die betrieblichen Leistungsprozesse in ihrer Struktur und ihrem Verhalten aus der Sicht des Qualitätsmanagements zu beschreiben.
Erster Teil der Theorie ist die organisationstheoretische Aufarbeitung der Produktrealisierung. Hierzu werden bestehende Modelle und etablierte Prozessabläufe realer Unternehmen in mehreren Syntheseschritten zu einem modularen Referenzmodell vereint und detailliert. Im Kern des Modells geht es um das Verständnis, dass insbesondere die realisierungsnahen Aufgaben und Prozesse des Qualitätsmanagements – Fehlerabstellung und Problemlösung, Reklamations- und Beschwerdemanagement, technische Änderungsabwicklung sowie kontinuierliche Verbesserung – gemäß dem Qualitätsregelkreismodell rückkoppelnd und dynamisch auf Produktrealisierungsprozesse wirken. Das entwickelte Prozessreferenzmodell dient als Beschreibungsvorlage zur organisatorischen Gestaltung der Realisierung in Unternehmen sowie als strukturiertes Wortmodell für die weitere Modellierung und Simulation.
Im systemtheoretischen Teil der Theorie werden die beschriebenen Zusammenhänge zunächst in ein regelungstechnisches Modell überführt und quantitativ untersucht. Durch die mathematische Formulierung lässt sich die potenzielle Instabilität von Qualitätsregelkreisen in Realisierungsprozessen nachweisen. In einem weiteren Modellierungsschritt werden die Systemelemente der Organisationtheorie mit der System Dynamics-Methode zu einem Simulationsmodell ausgebaut. Das Modell erlaubt quantitative Prognosen über die Wirkung von Eingriffen und Änderungen durch das Management zur Beherrschung industrieller Produktrealisierungsprozesse zu erstellen.