Zur Optimierung von Fließproduktionssystemen gibt es zahlreiche Ansätze. Diese lassen sich zunächst danach unterscheiden, ob von deterministischen oder von stochastischen Bedingungen ausgegangen wird. Nach den betrachteten Entscheidungsvariablen findet man Ansätze zur Verteilung der Arbeitslast (Workload-Optimierung), Ansätze zur Pufferdimensionierung und Ansätze zur Bestimmung der Anzahl Werker (Optimierung der Stationsgrößen).
Optimierungsprobleme