با توجه به اینکه مسائل تشکیل سلول، زمان بندی و جانمایی سلولی در طراحی سیستم های تولید سلولی وابسته هستند، طراحی همزمان تشکیل سلول، زمان بندی و جانمایی، روشی مناسب به منظور پیاده سازی بهتر سیستمهای تولید سلولی است. به همین منظور، این تحقیق یک مدل برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح مختلط ارائه می کند تا طراحی هم زمان تشکیل سلول، جانمایی و زمان بندی را بررسی کند. مدل پیشنهاد شده، بسیاری از ویژگیهای طراحی، مثل کپی ماشینها، مسیرهای عملیاتی جایگزین، قطعات دارای عملیات غیر متوالی یکسان و تعداد سلول متغیر را به طور همزمان در نظر میگیرد. در مدل ریاضی ارائه شده، تخصیص ماشین ها به سلول های تولیدی، انتخاب مسیرهای پردازش برای قطعات، توالی پردازش عملیات ها روی ماشین ها و تخصیص سلول ها به موقعیت های کاندید سلول به نحوی انجام می گیرد که مجموع زمان های تکمیل قطعات به عنوان تابع هدف کمینه گردد. با توجه به غیرخطی بودن مدل ریاضی پیشنهاد شده، چندین تکنیک خطی سازی پیشنهاد شده اند تا آن را به یک فرمولبندی برنامه ریزی خطی عدد صحیح ترکیبی تبدیل کند. از آنجاییکه این مدل به کلاس NP-hard تعلق دارد، الگوریتم بهینهسازی به کمک میرایی ارتعاشات (VDO ) پیشنهاد شده است تا مسائل سایز بزرگ را حل کند. به منظور اعتبارسنجی مدل و سنجش میزان کارایی الگوریتم فراابتکاری پیشنهاد شده در مقایسه با نرم افزار GAMS و دو الگوریتم فراابتکاری دیگر یعنی الگوریتم ژنتیک و الگوریتم بهینه سازی شیر مورچه، چندین مسأله نمونه با اندازهها و تنظیمات مختلف پیادهسازی می شوند. نتایج به دست آمده کارایی الگوریتم VDO پیشنهاد شده را در ارتباط با مقدار تابع هدف و زمان محاسباتی نشان می دهد. رخداد وقایع غیرمنتظره در محیط های تولیدی ممکن است منجر به ناموجه شدن و غیر بهینه شدن زمان بندی اولیه شود. در محیط های تولیدی، اغلب فرض بر این است که محیط زمان بندی یک محیط ایستا است که در آن هیچ رخداد غیرمنتظره ای رخ نمی دهد. در صورتیکه، بیشتر محیط های تولیدی تحت شرایط پویا و تصادفی کار می کنند. وقایع تصادفی یا غیرمنتظره می تواند شامل خرابی ماشین، زمان پردازش غیرقطعی، ورود یک کار جدید و کنسل کردن کارها و امثال آنها شود. به منظور غلبه بر اختلالات غیرمنتظره، زمان بندی اولیه نیازمند اصلاحاتی است. در ادامه، فرض می شود کاری جدید جهت پردازش در سیستم به عنوان اختلال وارد سیستم میشود. به منظور برخورد با این اختلال، یک مدل واکنشی جدید ارائه می شود. مدل واکنشی ارائه شده به گونه ای عمل می کند که هم معیار کلاسیک زمان بندی (مجموع زمان های تکمیل قطعات) و هم دو معیار جدید را در نظر می گیرد. دو معیار جدید به منظور ثبات در سیستم و مقاومت در برابر تغییرات در نظر گرفته می شوند. در مدل ریاضی ارائه شده، تخصیص ماشین ها به سلول های تولیدی، انتخاب مسیرهای پردازش برای قطعات و توالی پردازش عملیات ها روی ماشین ها به نحوی انجام می گیرد که مجموع زمان های تکمیل قطعات به عنوان تابع هدف اول و مجموع تعداد جابه جایی های ماشین ها و سلول های برنامه واکنشی در مقایسه با برنامه اولیه به عنوان تابع هدف دوم کمینه گردد. به منظور اعتبار سنجی مدل پیشنهاد شده، برنامه اولیه ایجاد شده برای مثال ارائه شده با درنظر گرفتن ورود چند کار جدید به روز رسانی می شود.
