هدف این مقاله، ارائه رویکردی مبتنی بر بهینه سازی شبیه سازی برای بهبود عملکرد سیستم تولید سلولی با بهینه سازی تخصیص منابع و تعیین توالی انجام کارها در هر سلول است. از فرضیات در نظر گرفته شده در این پژوهش، احتمالی بودن کلیه پارامترهای مدل، خرابی ماشین آلات و در نظر گرفتن چندین محصول در سیستم تولیدی است. ابتدا متغیرهای کنترل شدنی و پاسخ مسئله براساس هدف پژوهش و شرایط سیستم تولیدیِ درحال بررسی و حدود آنها تعیین شده است. سپس با استفاده از طراحی آزمایش های تاگوچی، سناریوهای آزمایشی براساس ترکیب متغیرهای کنترل شدنی طراحی شده است. بعد از آن با استفاده از شبیه سازی، سناریوهای آزمایشی ارزیابی و متغیرهای پاسخ مربوطه تعیین شده اند. درادامه برای بسط نتایج به کل فضای جواب از شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شده است. درپایان سناریوی بهینه با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها مشخص شده است. در آخر عملکرد سناریوی بهینه شناسایی شده با وضعیت فعلی سیستم تولیدی مقایسه و میزان بهبود درصورت پیاده سازی سناریوی بهینه مشخص شده است. برای پیاده سازی رویکرد ارائه شده یک واحد تراشکاری صنعتی در نظر گرفته شده است که از سیستم سلولی استفاده می کند.
