In dieser Arbeit wird eine automatisierte Prozesskette zur reaktionsschnellen Instandsetzung großer Formwerkzeuge unter Einsatz einer transportablen Bearbeitungseinheit mit hybridkinematischer Achsstruktur entwickelt und analysiert. Diese Prozesskette setzt sich aus den Prozessschritten des Digitalisierens, der Flächenrückführung und der Fräsbearbeitung reparaturgeschweißter Freiform-flächen zusammen. Die einzelnen Prozessschritte werden hinsichtlich ihres Einflusses auf die Genauigkeit des resultierenden Bearbeitungsergebnisses untersucht. Einen Schwerpunkt der Arbeit bildet die Analyse und rechnerische Beschreibung des Maschinenverhaltens der Bearbeitungseinheit. Hierzu wird ein durchgängiges Berechnungsmodell erstellt, welches alle signifikanten Fehlereinflüsse berücksichtigt. Schließlich werden Strategien und Methoden zur Optimierung des Digitalisiervorgangs und zur Verarbeitung der Digitalisierungs-daten erarbeitet.