Dr.-Ing. Cordula Czwick (geb. Auth)

Cordula Czwick (geb. Auth) studierte bis Oktober 2016 Wirtschaftsingenieurwesen mit der Fachrichtung Maschinenbau an der Technischen Universität Darmstadt mit Abschluss als Master of Science. Innerhalb ihrer Master-Thesis entwickelte sie eine Methode zur Darstellung der Wirtschaftlichkeit von additiver gegenüber konventioneller Fertigung. Im Januar 2017 startet ihre Tätigkeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion. Im Oktober 2020 verteidigte Frau Czwick ihre Dissertation mit dem Titel „Cyber Zwilling als Grundlage für Produkt-Service Systeme“. Seitdem ist sie als Postdoc am Fachgebiet Product Life Cycle Management tätig. Seit Oktober 2025 kümmert sich Frau Czwick als Oberingenieurin intensiv um die Ausrichtung und Entwicklung der Forschungstätigkeiten am PLCM.

Digitalisierung und Industrie 4.0

Unter Industrie 4.0 wird die vierte industrielle Revolution verstanden, die insbesondere die Flexibilisierung und Individualisierung der Produktion bei gleichzeitiger Produktivitätssteigerung zum Ziel hat. Kernelement sind Cyber-physische Systeme (CPS), die aus einer Kombination von Hardware- und Softwarekomponenten auf der Grundlage von eingebetteten Systemen bestehen. CPS nehmen Umwelteinflüsse mithilfe ihrer Sensorik in der physischen Welt auf, verarbeiten die gewonnenen Daten in Softwareapplikationen und können somit Informationen zum Zustand, zur Funktionalität und zum Verhalten gewinnen. Weitere relevante Technologien stellen Digitale Zwillinge, Kommunikationsprotokolle und Standards, IoT-Plattformen und Cyber-Physische Zwillinge dar. Forschungsschwerpunkte am PLCM sind die Konzeptionierung und Anwendung der genannten digitalen Werkzeuge sowie die Entwicklung digitaler Services. Insbesondere die Kombination aus physischem Produkt und digitalem Service bietet die Chance der Entwicklung neuer Geschäftsmodelle, einer kundenspezifischen Individualisierung sowie einer längeren und erweiterten Produktnutzung.

Cyber-Physische Zwillinge

Cyber-Physische Zwillinge stellen eine Neuentwicklung im Industrie 4.0 Kontext dar, welche die ausgewählten Ansätze der Cyber-physischen Systeme und des Digitalen Zwillings aufgreift und zielgerichtet in eine neuartige Konzeption einfließen lässt. Im Kern liegt der neue Ansatz darin, einen Cyber Zwilling und einen Physischen Zwilling als Einheit zu verstehen, deren Wechselwirkungen gezielt auszulegen und für neue Leistungsprofile, wie bspw. zur Servicegestaltung, zu nutzen. Das Konzept des Cyber Zwillings steht damit nicht in Konkurrenz zum bestehenden Konzept des Digitalen Zwillings, vielmehr erweitert der Cyber Zwilling das Leistungsportfolio eines physischen Produkts um zusätzliche kundenspezifische Services und steigert somit den kundenindividuellen Nutzen des resultierenden Produkt-Service Systems.

Projekt ArePron – Agiles ressourceneffizientes Produktionsnetzwerk

Von Januar 2018 bis Dezember 2020 leitete und bearbeitete Frau Czwick das Transferprojekt „ArePron – Agiles ressourceneffizientes Produktionsnetzwerk“ seitens des DiK. Das vom Hessischen Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung (HMWEVL) sowie durch europäische Mittel (EFRE) bewilligte und geförderte Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet „Stoffmanagement und Ressourcenwirtschaft“ (SuR) sowie dem Institut für „Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen“ (PTW) durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist die Steigerung der Ressourceneffizienz durch intelligente, standortübergreifende Vernetzung von Produktionssystemen. Es konnte gezeigt werden, wie Technologien der Digitalisierung durch Verbesserung der Ressourceneffizienz Kosten senken und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck der Unternehmen reduzieren können. Im Zuge des Projektes wurde ein Beispielbauteil entworfen, dass über verschiedene Produktionspfade hergestellt werden konnte. Mithilfe der Erfassung und Analyse von Daten konnte für jeden möglichen Pfad der Ressourcenverbrauch bestimmt werden und somit der Produktionspfad des Bauteils hinsichtlich der Ressourceneffizienz optimiert werden. Das DiK verantwortete im Projekt die Analyse bestehender und die Gestaltung neuer Informations- und Kommunikationsstrukturen, die der Erfassung, Analyse und Speicherung der Daten aus dem Produktionsprozess dienten. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse wurden in Form von Leitfäden und Workshops Unternehmen zugänglich gemacht. Weiterhin unterstützte ein Industriebeirat bestehend aus 12 Unternehmen den Transfer der Forschungsergebnisse in die Praxis.

Die Projektergebnisse finden sich im in den beiden Leitfäden „Fit für die Zukunft – Ressourceneffizienz in Produktionsprozessen (PDF-Datei) (wird in neuem Tab geöffnet)“ sowie „Produzieren mit dem Internet of Things“

• Konzeptionierung und Auslegung eines Demonstrators zum Handling von Bauteilen in der Prozesskette zur Additiven Fertigung (Advanced Design Project)
• Design und Herstellung von hierarchisch multifunktionalen Materialien durch hochauflösende Additivherstellung (Masterthesis)
• Entwicklung eines regelbasierten Ansatzes für die Produktentwicklung in der Additiven Fertigung mittels des Strangablegeverfahrens (FDM) (Bachelorthesis)
• Entwicklung eines Anlagenkonzeptes für einen automatisierten Post-Prozess in der Additiven Fertigung (Masterthesis)
• Konzeptionierung und Auslegung eines Schredders für additiv gefertigte Bauteile mit dem Strangablegeverfahren (FDM) (Advanced Design Project)
• Entwicklung einer Methode zur Optimierung und Konkretisierung der Prozessschritte in der Additiven Fertigung anhand des Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) (Masterthesis)
• Entwicklung einer Methode zur Gestaltung der Kommunikation zwischen Prozessteilnehmern im Lebenszyklus der Additiven Fertigung (Bachelorthesis)
• Entwicklung einer Methode zur Steigerung der Ressourceneffizienz im Lebenszyklus der Additiven Fertigung (Masterthesis)
• Weiterentwicklung des Funktionsträgerkatalogs für die Additive Fertigung mit Entwicklung einer Hebel-Welle-Integration bei Airbus Helicopters (Masterthesis)
• Erstellung eines Nutzungskonzepts für additive Fertigungsverfahren im Mercedes-Benz Werk Mannheim (Masterthesis)
• Entwicklung einer Methode zur Identifikation von Einflussfaktoren auf die Qualität und die Prozessstabilität bei pulververarbeitenden Verfahren der Additiven Fertigung (Masterthesis)
• Entwicklung einer Methode zur Erweiterung der Produktfähigkeiten hin zu Smarten Produkten (Masterthesis)
• Entwicklung und Implementierung eines Konzeptes zur Detektion der Warenqualität durch Datenaufnahme und -verwertung (Masterthesis)
• Entwicklung einer Potentialanalyse für additive Fertigungsverfahren mit Handlungsempfehlungen für den zielgerichteten Technologieeinsatz (Masterthesis)
• Vergleich und Bewertung des Einflusses der Digitalisierung auf additive und konventionelle Fertigung (Masterthesis)
• Entwicklung einer Methode zur Beurteilung der Nachhaltigkeit metallverarbeitender additiver und konventioneller Fertigung (Masterthesis)
• Entwicklung eines Vorgehensmodells zur Anbindung einer bestehenden Produktion an eine Plattform (Masterthesis)
• Entwicklung einer Methode zur zielgerichteten Auswahl und Aufbau einer IoT-Plattform (Masterthesis)