Heutige und zukünftige Werkzeugmaschinen werden durch steigenden Funktionsumfang und hohe Prozessanforderungen komplexer. Aufgrund zunehmender Anforderungen bedarf es neuer Beobachtungsmöglichkeiten sowie situations- und anwendungsgerecht erweiterbarer Assistenzsysteme. In dieser Arbeit wird eine Lösung in Form eines intelligenten Maschinenfensters auf Basis von Virtueller und Erweiterter Realität vorgestellt. Zur prozessbegleitenden Beobachtung und Überwachung werden Konzepte und Methoden zur Gestaltung eines synchronisierten Computermodells, zur Überlagerung, zur Verdeckungsberechnung und zur Beschreibung und Bestimmung der Betrachterperspektive sowie zur Erfassung und Nachbildung der Perspektive des menschlichen Betrachters erarbeitet. Für die Verwendung von Innenraumkameras wird ein automatisiertes, maschinenintegriertes Verfahren zur Bestimmung von Kameraparametern entwickelt. Zur situationsbezogenen und anwendungsgerechten Integration von Assistenzfunktionen wird ein dynamisch erweiterbares dienstorientiertes Framework für Mehrwertdienste entworfen. Hierzu werden die Gestaltung, Beschreibung und Verwaltung von Diensten sowie ein Distributionskonzept konzeptioniert.