SimulaQuiz: juego digital para la enseñanza de Digital Twin

Autores/as

  • Marcus Vinícius Oliveira Ribeiro Brandão

    Universidad Federal de Recôncavo da Bahía (UFRB)

    https://orcid.org/0009-0009-9619-026X

    Autor/a

  • João Pedro Silva Nascimento

    Universidad Federal de Recôncavo da Bahía (UFRB)

    Autor/a

  • Luciane Oliveira Lima

    Universidad Federal de Recôncavo da Bahía

    Autor/a

  • João Vitor Siqueira Fonseca

    Universidad Federal de Recôncavo da Bahía (UFRB)

    https://orcid.org/0009-0006-9218-9921

    Autor/a

  • Andressa Clara Barbosa de Araujo

    Universidad Federal de Bahía (UFBA)

    https://orcid.org/0000-0002-1734-506X

    Autor/a

  • Marcus Vinícius Lemos da Silva

    Centro de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación (CEPEDI)

    Autor/a

  • Cristiane Agra Pimentel

    Universidad Federal de Recôncavo da Bahía (UFRB)

    https://orcid.org/0000-0001-9939-0309

    Autor/a

DOI:
https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i3.49585
Palabras clave:
Digital Twin, Gamificación, Juego Educativo
Resumen

La rápida evolución de la Industria 4.0 ha generado una creciente demanda de profesionales cualificados en tecnologías digitales, especialmente en Gemelos Digitales, cuyo conocimiento se ha vuelto esencial para las organizaciones que buscan eficiencia operativa y reducción de costes. Dada la falta de recursos educativos eficaces para la enseñanza de esta compleja tecnología, este artículo presenta el desarrollo de SimulaQuiz, un juego educativo gamificado destinado a aprender sobre los Gemelos Digitales y su ecosistema. La metodología empleada fue cualitativa y exploratoria, estructurada en cinco etapas: diseño del formato, desarrollo técnico, pruebas sistemáticas de usuario, registro del software ante el INPI (Instituto Brasileño de la Propiedad Industrial) y construcción de una matriz FODA. El producto desarrollado consiste en un cuestionario interactivo con 64 preguntas divididas en bloques temáticos sobre simulación, Gemelos Digitales e Industria 4.0, con retroalimentación visual instantánea y sistema de calificación por estrellas. La matriz FODA demostró que la gamificación aumenta significativamente la participación de los estudiantes y facilita la comprensión de conceptos complejos, aunque requiere una infraestructura tecnológica adecuada y conocimientos técnicos específicos. SimulaQuiz fue registrado oficialmente como programa informático (BR512025000934-8), contribuyendo a la formación de profesionales calificados para los desafíos de la Industria 4.0.



Biografía del autor/a
  1. Marcus Vinícius Oliveira Ribeiro Brandão, Universidad Federal de Recôncavo da Bahía (UFRB)

    Actualmente estudia Ingeniería de Producción en el Centro de Ciencia y Tecnología en Energía y Sostenibilidad (CETENS) de la Universidad Federal de Recôncavo da Bahia (UFRB). Actualmente realiza prácticas en el Centro de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación (CEPEDI). Tiene experiencia en iniciación científica y tecnológica, con proyectos de fabricación aditiva, automatización, visión artificial y simulación, incluyendo el desarrollo de una extrusora de filamento PET, un robot móvil asistido, un gemelo digital y videojuegos. Fue miembro de ENGTEMP Jr. (la empresa júnior del centro), con interés en simulación, gemelos digitales, programación y aplicaciones de inteligencia artificial.

  2. João Pedro Silva Nascimento, Universidad Federal de Recôncavo da Bahía (UFRB)

    Soy estudiante de Ingeniería Energética en la UFRB y tengo una gran pasión por la tecnología. Actualmente soy becario en CEPEDI, donde me especializo en simulación, aprendizaje automático y desarrollo web.

  3. Luciane Oliveira Lima, Universidad Federal de Recôncavo da Bahía

    Actualmente soy estudiante de ingeniería de producción e investigador en el proyecto Lean Healthcare. Tengo experiencia en el sector de la calidad y en la aplicación de herramientas Lean. También soy técnico en agroecología con experiencia en extensión rural y producción de fitoterapia.

  4. João Vitor Siqueira Fonseca, Universidad Federal de Recôncavo da Bahía (UFRB)

    Actualmente estoy cursando mi sexto semestre de ingeniería de producción.

    Participé como voluntario en el programa de Desarrollo Tecnológico e Iniciación a la Innovación para el proyecto Lean Healthcare aplicado al sector salud en Feira de Santana (2023-2024), trabajando con propiedad intelectual y desarrollando videojuegos para el sector médico.

    Realicé prácticas en la Fundación Hospital Feira de Santana, en el Hospital de la Mujer, en el Departamento de Calidad, para la implementación de Lean (2024).

    Recibí una beca del Programa Institucional de Becas para el Desarrollo Tecnológico e Iniciación a la Innovación (PIBITI), trabajando en el proyecto Gemelo Digital de Producción Parametrizable desde septiembre de 2024 hasta noviembre de 2024. Actualmente soy becario de producción en CEPEDI-Ilhéus.

  5. Andressa Clara Barbosa de Araujo, Universidad Federal de Bahía (UFBA)

    Estudiante de maestría en el Programa de Ingeniería Industrial (PEI) de la Universidad Federal de Bahía (UFBA). Investigadora en Gemelo Digital para sistemas de manufactura e Industria 4.0 con enfoque en optimización, mejora continua y digitalización de procesos. Es licenciada en Ingeniería de Producción por la Universidad Federal de Recôncavo da Bahia (2023) y en Energía Interdisciplinaria y Sostenibilidad por la misma universidad (2022). Durante sus estudios de grado, fue becaria de Desarrollo Tecnológico e Iniciación a la Innovación del proyecto Lean Healthcare aplicado al área de salud en Feira de Santana (2022-2023), becaria de Iniciación Científica del proyecto Lean Healthcare aplicado al área de salud en Feira de Santana (2021-2022), y becaria de Iniciación Científica del proyecto de investigación Estudio de la preparación de polímeros biodegradables a partir de residuos agrícolas (2017-2018).

  6. Marcus Vinícius Lemos da Silva, Centro de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación (CEPEDI)

    Ingeniero de Producción apasionado por la innovación y la gestión de proyectos. Con más de 13 años de experiencia en I+D, lidero equipos y proyectos desde su concepción hasta su entrega. Domino el inglés y soy experto en modelado y simulación de procesos, me esfuerzo constantemente por mejorar la eficiencia y obtener resultados.

  7. Cristiane Agra Pimentel, Universidad Federal de Recôncavo da Bahía (UFRB)

    Actualmente profesora del programa de Ingeniería de Producción de la Universidad Federal de Recôncavo da Bahia (UFRB) en Feira de Santana, es miembro senior del IEEE y participante del programa de maestría profesional de la UFBA. Cuenta con 12 años de experiencia en la industria metalúrgica. Su especialización reside en calidad, sistemas de producción eficientes, auditorías y certificaciones. Es auditora interna y externa del Sistema Integrado de Gestión (ISO 9001, ISO 14001 e ISO IEC 17025) y cinturón verde. Durante su maestría, trabajó en la implementación de las normas ISO en el sector público, destacando la acreditación del Laboratorio de Biomateriales del Nordeste (CERTBIO) según la norma ISO/IEC 17025. Durante su doctorado, trabajó en el desarrollo de materiales para aplicaciones de biomateriales. Actualmente lidera el proyecto de investigación Lean Healthcare, centrado en la atención sanitaria en Bahía, y el proyecto Digital Twin en colaboración con CEPEDI en Ilhéus. Ganadora del Premio a la Docencia de Pregrado del IEEE 2021, Mención Honorífica del Premio al Miembro Inspirador del Año del IEEE WIE 2021 y 2022, y Premio a la Consejera Destacada de Rama y Asesora de Capítulo de Rama 2021. Desde 2024, es miembro del Comité de Participación Industrial del IEEE R9 y vicepresidenta de la Sección Noreste del WIE.

Referencias

Ayeni, O. O., et al. (2024). AI in education: A review of personalized learning and educational technology. GSC Advanced Research and Reviews, 18(2), 261-271. https://doi.org/10.30574/gscarr.2024.18.2.0062

Barreto, M. A., et al. (2021). Gamification in the teaching of natural sciences: Articulating the active methodology in didactic sequences in elementary school through PIBID. The Journal of Engineering and Exact Sciences, 7(4). https://doi.org/10.18540/jcecvl7iss4pp13246-01-06e

Cavalcante, A. N., et al. (2018). Análise da produção bibliográfica sobre Problem-Based Learning (PBL) em quatro periódicos selecionados. Revista Brasileira de Educação Médica, 42(1). https://doi.org/10.1590/1981-52712015v41n4RB20160066

Chan, K., Wan, K., & King, V. (2021). Performance over enjoyment? Effect of game-based learning on learning outcome and flow experience. Frontiers in Education, 6. https://doi.org/10.3389/feduc.2021.660376

Coelho, N. L. N., et al. (2025). Gamificação na educação contemporânea: Estratégia de engajamento e personalização do ensino. Revista Multidisciplinar do Nordeste Mineiro, 3(1), 1-14. https://doi.org/10.61164/rmnm.v3i1.3571

Díaz, I., et al. (2024). Application of serious games in chemical engineering courses. Education for Chemical Engineers, 46, 22-32. https://doi.org/10.1016/j.ece.2023.10.002

Dihan, S., et al. (2024). Digital twin: Data exploration, architecture, implementation and future. Heliyon, 10(5), e26503. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e26503

IEEE. (2024). 2024 Technology megatrends report. IEEE Future Directions. Recuperado de https://cmte.ieee.org/futuredirections/tech-megatrends/

Jape, D., Zhou, J., & Bullock, S. (2022). A spaced-repetition approach to enhance medical student learning and engagement in medical pharmacology. BMC Medical Education, 22(1). https://doi.org/10.1186/s12909-022-03324-8

Javaid, M., Haleem, A., & Suman, R. (2023). Digital twin applications toward Industry 4.0: A review. Cognitive Robotics, 3, 71-92. https://doi.org/10.1016/j.cogr.2023.04.003

Kishimoto, T. M. (1994). O jogo e a educação infantil. Perspectiva, 12(22), 105-128. Recuperado de https://periodicos.ufsc.br/index.php/perspectiva/article/view/10745

Lampropoulos, G., & Sidiropoulos, A. (2024). Impact of gamification on students' learning outcomes and academic performance: A longitudinal study comparing online, traditional, and gamified learning. Education Sciences, 14(4), 367. https://doi.org/10.3390/educsci14040367

Lima, C. D. C., et al. (2024). Implementação da gamificação em treinamentos na indústria farmacêutica. Revista JRG de Estudos Acadêmicos, 7(14), 1-15. https://doi.org/10.55892/jrg.v7i14.1281

Priyaadharshini, M., & Maiti, M. (2023). Learning analytics: Gamification in flipped classroom for higher education. Journal of Engineering Education Transformations, 37(1), 106-119. https://doi.org/10.16920/jeet/2023/v37i1/23137

Sachete, A. S., et al. (2024). Indicadores da aprendizagem adaptativa em ambientes virtuais de aprendizagem: Revisão sistemática da literatura. Revista Latinoamericana de Tecnología Educativa, 23(2), 69-87. http://hdl.handle.net/10183/283783

Sailer, M., & Homner, L. (2020). The gamification of learning: A meta-analysis. Educational Psychology Review, 32(1), 77-112. https://doi.org/10.1007/s10648-019-09498-w

Sauer, J., Sonderegger, A., & Schmutz, S. (2020). Usability, user experience and accessibility: Towards an integrative model. Ergonomics, 63(10), 1207-1220. https://doi.org/10.1080/00140139.2020.1774080

Silva, A. A., et al. (2011). A utilização da matriz SWOT como ferramenta estratégica: Um estudo de caso em uma escola de idioma de São Paulo. Simpósio de Excelência em Gestão e Tecnologia, 8, 1-11. Recuperado de https://www.aedb.br/seget/arquivos/artigos11/26714255.pdf

Sniderman, B., Mahto, M., & Cotteleer, M. J. (2016). Industry 4.0 and manufacturing ecosystems. Deloitte. Recuperado de https://www.deloitte.com/us/en/insights/industry/manufacturing-industrial-products/industry-4-0/manufacturing-ecosystems-exploring-world-connected-enterprises.html

Urgo, M., et al. (2022). Design of serious games in engineering education: An application to the configuration and analysis of manufacturing systems. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 36, 172-184. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2021.11.006

Yee, L., Chui, M., & Roberts, R. (2024). Technology trends outlook. McKinsey Digital. Recuperado de https://www.mckinsey.com/~/media/mckinsey/business%20functions/mckinsey%20digital/our%20insights/the%20top%20trends%20in%20tech%202024/mckinsey-technology-trends-outlook-2024.pdf

World Economic Forum. (2025). The future of jobs report 2025. Recuperado de https://www.weforum.org/publications/the-future-of-jobs-report-2025/

Zhang, L., Zhou, L., & Horn, B. K. P. (2021). Building a right digital twin with model engineering. Journal of Manufacturing Systems, 59, 151-164. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2021.02.009

Cover Image
"Imagen de portada de investigación que muestra a una persona usando una tableta en un entorno de estudio o trabajo, representando el artículo SimulaQuiz: Juego Digital para la Enseñanza de Digital Twin publicado en la Brazilian Journal of Production Engineering."
Descargas
Publicado
2025-09-27
Número
Vol. 11 Núm. 3 (2025): Edición regular (julio - septiembre)
Sección
INGENIERÍA DE PRODUCTO
Licencia

Derechos de autor 2025 Brandão, M. V. O. R., Nascimento, J. P. S., Lima, L. O., Fonseca, J. V. S., Araujo, A. C. B. de, Silva, M. V. L. da, & Pimentel, C. A

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.

Todas las obras publicadas en la Revista Brasileña de Ingeniería de Producción (BJPE) están bajo la licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0). Esto significa que: Cualquier persona puede copiar, distribuir, exhibir, adaptar, remezclar e incluso utilizar comercialmente el contenido publicado en la revista; Siempre que se reconozca debidamente a los autores y a BJPE como fuente original; No se requiere permiso adicional para la reutilización, siempre que se respeten los términos de la licencia. Esta política cumple con los principios de acceso abierto, promoviendo la amplia difusión del conocimiento científico. 🔗 Haga clic aquí para acceder a la licencia completa.

Cómo citar

Brandão, M. V. O. R., Nascimento, J. P. S., Lima, L. O., Fonseca, J. V. S., Araujo, A. C. B. de, Silva, M. V. L. da, & Pimentel, C. A. (2025). SimulaQuiz: juego digital para la enseñanza de Digital Twin. Brazilian Journal of Production Engineering, 11(3), 455-464. https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i3.49585