در پایان نامه حاضر، طراحی جامع سیستم تولید سلولی با در نظر گرفتن حوزه های مهم طراحی شامل تشکیل سلول، جانمایی سلولی و زمان بندی سلولی مورد مطالعه قرار می گیرد. ابتدا یک مدل ریاضی برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط به منظور حل همزمان مسائل تشکیل سلول و جانمایی سلولی با هدف کمینه کردن کل هزینه های حمل و نقل و تعیین چیدمان دقیق ماشین ها در سطح کارگاه ارائه می شود. سپس یک مدل ریاضی به منظور حل همزمان مسائل تشکیل سلول، جانمایی سلولی و زمان بندی سلولی با هدف کمینه کردن مجموع زمان های تکمیل کارها توسعه داده می شود. حل بهینه مثال های عددی حاکی از آن است که ادغام مسئله زمان بندی در مسائل تشکیل سلول و جانمایی سلولی تاثیر قابل توجهی در بهبود کارایی سیستم تولیدی دارد. دو الگوریتم ژنتیک برای حل هر یک از مسائل فوق توسعه داده می شوند و با استفاده از تعدادی مثال عددی، کارایی این الگوریتم ها با الگوریتم شاخه و کرانه مورد مقایسه قرار می گیرد. در ادامه، مدل ریاضی مسئله طراحی جامع سیستم تولید سلولی با اهداف مبتنی بر هزینه و زمان ارائه می شود. اعتبار سنجی مدل ارائه شده به کمک حل مدل به ازای مسئله ای با ابعاد کوچک با روش محدودیت اپسیلون صورت می گیرد. با توجه به پیچیدگی مسئله مورد نظر، یک الگوریتم ژنتیک دوهدفه به منظور حل مسائل با ابعاد بزرگ توسعه داده می شود. کارایی الگوریتم ژنتیک دوهدفه در حل مسائل با مرز موثر مقعر و همچنین در مقایسه با سایر الگوریتم های تکاملی مورد بررسی قرار می گیرد. در پایان، حل مسئله زمان بندی سلولی با در نظر گرفتن تاثیر قطعات استثنایی مدنظر قرار می گیرد.