Los modelos de procesos integrados o holísticos pueden servir como el motor de un activo digital en un gemelo digital de proceso multietapa. Los modelos de operación de unidades individuales concatenadas son efectivos para propagar errores a lo largo de un proceso completo, pero están limitados en ciertos aspectos de aplicaciones recientes que impiden su implementación como un activo digital plausible, especialmente en lo que respecta a los requisitos de desarrollo de bioprocesos. Las pruebas secuenciales de atributos de calidad críticos a lo largo de la cadena de procesos que forman relaciones de entrada-salida (es decir, de grupo a carga) se ven afectadas por espacios de diseño no alineados en diferentes escalas y por desafíos de distribución de simulación. Los experimentos de desarrollo limitados también inhiben la exploración del espacio de diseño general, especialmente en lo que respecta a la propagación de valores extremos de parámetros no controlados. En esta contribución, los requisitos de bioprocesos se utilizan como marco para mejorar los modelos de procesos integrados mediante la introducción de un modelo de datos simplificado para procesos de operación multiunidad, aumentando la robustez estadística, agregando un nuevo flujo de simulación para variables dependientes de la escala y describiendo un algoritmo novedoso para la extrapolación en un entorno impulsado por datos. Por último, se describen los requisitos arquitectónicos y procedimentales para un gemelo digital implementado, y se propone un flujo de trabajo en tiempo real, proporcionando así un marco final para un activo digital en el procesamiento de bioprocesos a lo largo del ciclo de vida completo del producto.