سیستم تولید سلولی، سیستمی مؤثر برای تولید اقتصادی قطعات در واحدهای صنعتی است. طراحی این سیستم به عنوان کاربردی از تکنولوژی گروهی است که شامل فرآیند ساخت مجموعه¬ای از قطعات مشابه است که توسط گروهی از ماشین¬آلات که به سلول اختصاص یافته¬اند، انجام می¬شود. تشکیل سلولی اولین و مهمترین مرحله در اجرای سیستم تولید سلولی است. گروه¬بندی ماشین آلات و قطعات و تشکیل سلول¬های تولیدی و خانواده قطعات در مرحله تشکیل سلولی انجام می¬شود. تحقیقات انجام شده در این رساله را می¬توان به دو بخش تقسیم کرد. در بخش اول از تحقیق بر اساس مطالعات ادبیات انجام گرفته و شناسایی مسئله، یک مدل ریاضی غیر خطی عدد صحیح برای حل مسئله تشکیل سلولی با در نظر گرفتن مسیرهای تولید جایگزین با تابع هدف کمینه¬سازی مجموع وزنی تعداد قطعات استثناء و ظرفیت¬های تهی ارائه شده است. با توجه به اینکه مسئله مورد نظر جزو مسائل NP-hard به شمار می¬آید، در این تحقیق الگوریتم جدیدی بر مبنای الگوریتم ژنتیک جهت حل مدل مورد نظر توسعه داده شده است. به منظور ارزیابی روش، نتایج محاسباتی حاصل از الگوریتم پیشنهادی در حل مسئله تشکیل سلولی در دو حالت وجود مسیرهای تولید جایگزین و بدون در نظر گرفتن آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان دهنده برتری و کارایی الگوریتم نسبت به روش¬های پیشین است. در بخش دوم، به منظور بهره¬گیری کامل از انعطاف¬پذیری حاصل از مسیرهای جایگزین، مسئله تشکیل سلولی با وجود مسیرهای جایگزین در حالیکه امکان تولید روی بیش از یک مسیرتولیدی وجود دارد مورد بررسی گرفته است. بر اساس مدل پیشنهادی، سلول¬های تولیدی با در نظر گرفتن چندین فاکتور مهم تولیدی از جمله توالی عملیات، زمان پردازش، توازن بار کاری ماشین¬آلات و ظرفیت ماشین¬آلات طراحی می¬شوند. با توجه به پیچیدگی محاسباتی مدل، الگوریتمی ترکیبی متشکل از الگوریتم ژنتیک و برنامه¬ریزی خطی برای حل مدل ارائه شده است. در هر تکرار تخصیص ماشین¬آلات به سلول¬های تولیدی توسط الگوریتم ژنتیک انجام شده، سپس بر اساس سلول¬های تشکیل شده، مقدار تولید هر قطعه روی هر مسیر توسط برنامه¬ریزی خطی محاسبه می¬شود. نتایج محاسباتی برتری رویکرد پیشنهادی و الگوریتم ترکیبی ارائه شده در این تحقیق را نسبت به رویکردهای قبلی نشان می¬دهد.