En el contexto de la digitalización industrial, el paradigma de la Industria 5.0 introduce los gemelos digitales como una solución de vanguardia. Este estudio explora el concepto de gemelos digitales y su integración con el Internet Industrial de las Cosas (IIoT), ofreciendo perspectivas sobre cómo estas tecnologías aportan inteligencia a los entornos industriales para impulsar tanto la optimización de procesos como la sostenibilidad. La digitalización industrial conecta productos y procesos, aumentando la productividad y eficiencia de las personas, instalaciones y equipos. Se espera que estos avances generen amplios beneficios económicos y ambientales. A medida que los sistemas conectados generan continuamente datos, esta información se convierte en un activo vital, pero también introduce nuevos desafíos para las operaciones industriales. El trabajo presentado en este artículo tiene como objetivo demostrar la posibilidad de generar herramientas avanzadas para la optimización de procesos. Esto, que en última instancia impacta en el medio ambiente y empodera a las personas en los procesos, se logra a través de la integración de datos y el desarrollo de un gemelo digital utilizando herramientas abiertas como NodeRed v4.0.9 y los marcos de Python 3.13.5, entre otros. El artículo comienza con un análisis conceptual de la integración de IIoT y gemelos digitales y luego presenta un estudio de caso para demostrar cómo estas tecnologías apoyan los principios del marco de la Industria 5.0. Específicamente, examina los requisitos para aplicar el concepto de lote dorado dentro de un entorno de producción biológica. El objetivo es ilustrar cómo los gemelos digitales pueden facilitar el logro de estándares de calidad mientras fomentan un proceso de producción más sostenible. Los resultados del estudio de caso muestran que la concentración de biomaterial se optimizó en aproximadamente un 10%, reduciendo el exceso en un proceso inicialmente sobrediseñado. Al hacerlo, este artículo destaca el potencial de los gemelos digitales como habilitadores clave de la Industria 5.0, mejorando la sostenibilidad, empoderando a los operadores y construyendo resiliencia a lo largo de la cadena de valor.