با وجود روابط متقابل بین موارد فوق، در اکثر مطالعات این موارد به طور مستقل مورد بررسی قرار گرفته­اند. مقاله (وو و سایرین ]۸۷[) به بررسی روابط بین موارد بالا پرداخته­اند.
از میان این موارد، چیدمان گروهی جریان­های مختلف قطعات و هزینه­ های جابجایی قطعات را نتیجه می­دهد. در مقایسه با پیکربندی سلولی، مساله چیدمان در سیستم­­های تولید سلولی کمتر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. به سبب کمبود سوابق در بحث­های چیدمان، مزیت­هایش در سیستم­های تولید سلولی کمتر تحقق یافته است ]۷۱[.
یک موضوع قابل توجه در تولید سلولی کوتاه کردن چرخه حیات تولید می­باشد. نادیده گرفتن محصولات جدیدی که به وجود می­آیند می ­تواند در آینده تغییرات پیش ­بینی نشده­ای را به سیستم­های تولید سلولی تحمیل کند و باعث قطع تولید و هزینه­ های غیرمنتظره می­ شود. از این رو تغییرات چرخه تولید باید در طراحی سلول­ها در نظر گرفته شود. این­گونه مدل­ها سیستم­های تولید سلولی پویا (DCMS) نامیده می­شوند]۶۳[.
ترکیب محصول به یک مجموعه از انواع قطعاتی که باید در یک دوره برنامه­ ریزی تولید شود اشاره دارد. یک مثال از مساله تولید سلولی پویا در طی چهار دوره در شکل ۳-۳ نشان داده شده است که مبتنی بر مدل پویای چیدمان ماشین­آلات می­باشد. ]۶۴[

شکل ۴-۳: سیستم تولید سلولی پویا
در نظر بگیرید X پیکربندی سلولی بهینه در دوره اول با توجه به هزینه جابجایی قطعات است. در دوره ۲ تغییر تقاضای قطعات باعث می­ شود پیکربندی سلولی بهینه تغییر کند و منتج به پیکربندی Y در دوره ۲ می­ شود. به طور مشابه به علت تغییر تقاضای پیش رو در دوره ۳ و ۴، پیکربندی سلولی بهینه به ترتیب به Z و Y تغییر می­یابد. اگر هیچ هزینه­ای برای تغییر از یک پیکربندی بهینه به پیکربندی بهینه­ دیگر در نظر گرفته نشود، بهترین استراتژی بکاربردن پیکربندی بهینه برای هر دوره می­باشد. اما پیکربندی دوباره سلول­ها هزینه­هایی نظیر: جابجایی ماشین آلات، نصب و برداشتن ماشین­ها، زمان تولید از دست رفته و راه ­اندازی دوباره را تحمیل می­ کند. به دلیل هزینه­ های پیکربندی مجدد، ممکن است یک پیکربندی زیر بهینه در یک دوره بهترین باشد زیرا بکار بستن این پیکربندی زیر بهینه ممکن است باعث کاهش هزینه­ های پیکربندی مجدد و هزینه­ های کلی گردد. ]۹[ از این­رو هنگام ایجاد سلول­های تولیدی در نظر گرفتن هزینه­ های پیکربندی مجدد سلول­ها امری مهم می­باشد. همان­طور که در بالا ذکر شد، پیکربندی مجدد سلول­ها به سبب نوسانات در میزان تقاضای تولید می­باشد. در این مورد یک تصمیم مناسب از میان استراتژی­ های موجود از قبیل خریداری ماشین­آلات جدید، جابجایی ماشین­ها بین جایگاه­های تخصیص یافته جاری، طراحی مجدد تولید قطعات و غیره، جهت کاهش هزینه­ های خرید و سرمایه ­گذاری ماشین­ها، و هزینه پیکربندی مجدد و هزینه جابجایی درون سلولی و برون سلولی قطعات گرفته می­ شود.

۱-۲-۳ : انواع رویکردهای تولیدی

رویکردهای تولیدی را براساس چیدمان ماشین آلات در آنها می­توان به سه دسته کلی تقسیم کرد:
عملکردی^[۹۸]
خطی^[۹۹]
سلولی^[۱۰۰]

۱-۱-۲-۳ : چیدمان عملکردی

چیدمان عملکردی، چیدمانی است که ترتیب قرار گرفتن ماشین­ها در درون بخش­ها براساس عملکرد آن­ها می­باشد. به عبارت دیگر ماشین­های مشابه که دارای عملکرد یکسان هستند به یک بخش منتقل می­شوند. بدین ترتیب که در کارگاه بخش­هایی از قبیل دریل، تراش و … خواهیم داشت. این نوع چیدمان­ها قادر به پردازش طیف وسیعی از قطعات می­باشند. بنابراین تنوع تولید در این سیستم­ها بسیار بالاست سیستم­های تولید کارگاهی جزء این دسته از سیستم­ها هستند]۵۲[ .(شکل (۵-۳) را ملاحظه کنید).
شکل۵-۳: چیدمان عملکردی]۵۲[

۲-۱-۲-۳ : چیدمان خطی

چیدمان خطی، چیدمانی است که در آن ترتیب قرار گرفتن ماشین­آلات براساس فرایند تولید قطعه می­باشد. در این چیدمان ماشین­ها به ترتیبی که مورد استفاده قرار می­گیرند یکی بعد از دیگری چیده می­شوند. در شکل (۵-۳) یک نوع چیدمان خطی نشان داده شده است. چیدمان خطی بیشتر در صنایعی مورد استفاده قرار می­گیرد که در آنها حجم تولید بالا و تنوع آن پایین باشد این نوع چیدمان­ها به علت وجود رقابت شدید در بازارهای جهانی و تغییرات روز افزون نیازهای مشتری کارایی کمی دارند]۵۲[.
شکل۶-۳: چیدمان خطی]۵۲[

۳-۱-۲-۳ : چیدمان سلولی

چیدمان سلولی ترکیبی از دو چیدمان عملکردی و خطی می­باشد. این نوع چیدمان نتیجه مستقیم تکنولوژی گروهی است هر سلول شامل چندین ماشین متفاوت می­باشد که دارای عملکردهای متفاوت هستند. در شکل (۶-۳) می­توانید یک نوع چیدمان سلولی را ملاحظه فرمایید.
تفکیک سلول­ها براساس خانواده­های قطعات است. در حقیقت قطعات براساس نوع فرآیندشان در درون خانواده­ها گروه­بندی شده و در نهایت سلول­ها براساس خانواده قطعات تشکیل می­گردند]۵۲[.
شکل۷-۳: چیدمان سلولی ]۵۲[

۲-۲-۳ : انواع سلول­ها و تعریف سلول­های تولید انعطاف­پذیر

به طور کلی، سلول­های تولیدی می­توانند به چهار طبقه عمده تقسیم شوند:
سلول­های سنتی^[۱۰۱]
سلول­های تک ماشینه NC
سلول­های چند ماشینه یکپارچه^[۱۰۲]
سلول­های تولید انعطاف­پذیر

۱-۲-۲-۳ : سلول­های سنتی

سلول­های سنتی، عمدتاً محدود به یک ماشین NC می­باشند در حقیقت خود ماشین به نوعی یک سلول محسوب می­ شود از خصوصیات بارز این نوع سلول­ها می­توان به انبار محدود، تغییر دهنده ابزار اتوماتیک و کنترل هر ماشین توسط یک اپراتور، اشاره کرد. این سلول­ها برای اولین بار در اواسط دهه ۱۹۶۰ مطرح گردیدند]۵۲[.

۲-۲-۲-۳ : سلول­های تک ماشینه NC

از خصوصیات بارز این نوع سلول­ها که به مینی سلول^[۱۰۳] نیز شهرت یافته­اند، بارگذاری اتوماتیک با پالت­های تخصیص کار می­باشد که به کمک یک سیستم حمل و نقل اتوماتیک انجام می­ شود به علاوه در این سلول­ها هر ماشین NC دارای یک محل ذخیره سازی ابزار نیز می­باشد. از دیگر مزایای این سلول­ها حذف اپراتور از ماشین­هاست]۵۲[.

۳-۲-۲-۳ : سلول­های چند ماشینه یکپارچه

این سلول­ها از چند ماشین با عملکردهای متفاوت تشکیل می­شوند که قطعات به صورت نظام نوبتی چه در ورود به سلول و چه در مقابل ماشین حرکت می­ کنند. در این نوع سلول­ها وظیفه حمل و نقل بر عهده یک ربات است. همچنین قطعات می­توانند در کنار ماشین­ها در درون پالت قرار گیرند یک از کاربردهای این نوع سلول­ها مربوط به تولیدات با حجم بالا و تنوع پایین می­باشد. حرکت قطعات در این نوع سلول­ها به صورت خطی می­باشد]۵۲[.

۴-۲-۲-۳ : سلول­های تولید انعطاف­پذیر

سلول­های تولید انعطاف­پذیر، سلول­هایی می­باشند که شامل چندین ماشین CNC، جابجایی تصادفی اتوماتیک قطعات از / به ایستگاه­های پردازش و سیستم کنترل کامپیوتری مرکزی می­باشند. این نوع سلول­ها ترکیبی از سیستم تولید سلولی و سیستم تولید انعطاف­پذیر بوده و بنابراین مزایای هر دو این سیستم­ها را دارا هستند. این نوع سلول­ها قادر به تولید با حجم و تنوع بالا هستند]۵۲[ .

۳-۳: مزایای مدل پیشنهادی

تولید سلولی یکی از مهمترین کاربردهای تکنولوژی گروهی در محیط تولیدی امروزی است. در یک سلول تولیدی، قطعات (کارها) با زمان های راه اندازی وشرایط ابزار مشابه به عنوان خانواده قطعات در نظر گرفته می شوند. در یک محیط سلولی، نوعی از ماشین­ها ویا قطعات با یکدیگر درون خانواده قطعات گروه­بندی می­شوند. مسائل چیدمان سلولی عمدتاً به چینش ماشین­ها و ترتیب­دهی خانواده قطعات مربوط می­شوند به طوری که هر سلول تولیدی به تولید تعداد معینی از خانواده قطعات می ­پردازد. هنگامی که هر قطعه بر روی هر ماشین به همان ترتیب تخصصی یک سلول تولیدی پردازش شود، آنگاه این سلول، سلول تولیدی خط جریان نامیده می­ شود. این پایان نامه به بررسی مسئلهقیمت­گذاری قطعات، تعیین میزان تولید از هر قطعه، تعیین ماشین­های موجود در هر سلول در هر دوره و همچنین چگونگی تخصیص قطعات درون سلول­ها بر اساس خانواده قطعات در جهت حداکثر کردن سود می ­پردازد. تا کنون در هیچ کدام از مدل های موجود تاثیر تعیین قیمت قطعات بر روی شکل­دهی سلول­ها بررسی نشده است. از آنجایی که بدست آوردن حداکثر سود مهمترین هدف در تولید می­باشد لذا تعیین مناسب ترین قیمت و بهترین حجم تولید جهت حداکثر کردن سود با اهمیت به نظر می­رسد. تعیین قیمت مناسب با توجه به هزینه­ های مختلف تولید، حجم تولید مناسب را تعیین می­ کند و این تغییر در میزان تولید در هر دوره باعث تغییر در شکل سلول­ها می­گردد. در این پایان نامه یک مدل ریاضی برای این مسئله در حالت پویا، ارائه شده است که در آن هدف بیشینه کردن سود و مدیریت درآمدها بوسیله تعیین قیمت و حجم تولید با در نظر گرفتن هزینه های حاصل از جابجایی مواد، جابجایی و نگهداری ماشین­ها و هزینه تولید وابسته به ماشین می­باشد.

۴-۳:الگوریتم فراابتکاری ژنتیک:

الگوریتم ژنتیک یکی از مهم‌ترین الگوریتم‌های ابتکاری می‌باشد که از آن برای بهینه‌سازی توابع مختلف استفاده می‌شود. در این الگوریتم اطلاعات گذشته با توجه به موروثی ‌بودن الگوریتم استخراج شده و در روند جستجو مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ابتدا توسط هالند^[۱۰۴]]۴۴[ یک مفهوم اولیه از الگوریتم ژنتیک ارائه شدو سپس گلدبرگ^[۱۰۵]]۳۸[ آن را توصیف کرد. الگوریتم‌های ژنتیک، تکنیک‌های جستجوی تصادفی هستند که بر اساس انتخاب طبیعی و نسل‌شناسی طبیعی کار می‌کنند.
این الگوریتم‌ها تفاوت‌هایی اساسی با روش‌های جستجو و بهینه‌سازی متداول دارند که گلدبرگ این تفاوت‌ها را به صورت ذیل خلاصه کرده است]۳۸[
الگوریتم ژنتیک با مجموعه‌ای از جواب‌های کدگذاری شده کار می‌کند نه با خود آنها
الگوریتم ژنتیک در یک جمعیت از جواب‌ها و با مجموعه‌ای از آنها شروع به جستجو می‌کند نه با یک جواب.
الگوریتم ژنتیک از اطلاعات تابع برازش استفاده می‌کند، نه از مشتق‌ها و یا علوم کمکی دیگر.
الگوریتم ژنتیک از قواعد انتقال احتمالی استفاده می‌کند نه از قواعد قطعی.
الگوریتم ژنتیک با مجموعه‌ای از جواب‌های کدگذاری شده کار می‌کند نه با خود آنها.
الگوریتم ژنتیک در یک جمعیت از جواب‌ها و با مجموعه‌ای از آنها شروع به جستجو می‌کند نه با یک جواب.
الگوریتم ژنتیک از اطلاعات تابع برازش استفاده می‌کند، نه از مشتق‌ها و یا علوم کمکی دیگر.
الگوریتم ژنتیک از قواعد انتقال احتمالی استفاده می‌کند نه از قواعد قطعی.