Die biotechnologische Fertigungsindustrie hat zusammen mit anderen Prozessindustrien nun die Möglichkeit, an der neuesten industriellen Revolution, auch bekannt als Industrie 4.0, teilzunehmen. Um dies erfolgreich zu erreichen, sollte ein physisch-digital-physischer Informationskreislauf sorgfältig entwickelt werden. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist beispielsweise die Implementierung von digitalen Zwillingen (DTs), die virtuelle Kopien der Prozesse sind. Daher liegt der Fokus dieses Papiers auf dem Verständnis der Bedürfnisse und Herausforderungen, denen die biotechnologische Fertigungsindustrie bei der Auseinandersetzung mit diesem digitalisierten Paradigma gegenübersteht. Dazu werden zwei wesentliche Bausteine eines DTs, Daten und Modelle, hervorgehoben und diskutiert. Erstens werden daher Daten und deren Eigenschaften und Erfassungsstrategien sowie neue Methoden und Werkzeuge zur Datenverarbeitung untersucht. Zweitens werden Modellierungsansätze und deren Potenzial für den Einsatz in DTs überprüft. Schließlich teilen wir unsere Vision in Bezug auf die Nutzung von DTs in der biotechnologischen Fertigungsindustrie, mit dem Ziel, den DT einen Schritt näher an sein volles Potenzial und seine Realisierung zu bringen.