پل ارتباطی بین طراحی و تولید محصول، طرح ریزی فرایند تولید و زمانبندی کارگاهی می باشد. در روش های رایج، زمان بندی کارگاهی بعد از اتمام طرح ریزی فرایند انجام می شود. این دو مرحله از فرایند تولید مکمل یک دیگر بوده و یکپارچه سازی آنها باعث بهبود عملکرد، انعطاف پذیری و بهره وری سیستم های تولیدی می شود. به دلیل تعدد متغیر های موجود و پیچیدگی فضای جواب، روش های ریاضی قادر به یکپارچه سازی این دو بخش از فرایند تولید محصول نمی باشند از این رو راهکار های ابتکاری برای حل این نوع از مسائل مورد بررسی قرار می گیرند. در این پژوهش با رویکرد مهندسی همزمان به یکپارچه سازی و اجرای همزمان برخی از مراحل فرایند تولید محصول پرداخته شده است. برای برنامه ریزی تولید محصول در این پژوهش پنج نوع انعطاف پذیری شامل انعطاف پذیری توالی عملیات، ماشین آلات جایگزین، طرح فرایند تولید جایگزین، زمانبندی نگهداری تعمیرات و زمانبندی دریافت و تحویل سفارشات در نظر گرفته شده است. هدف پژوهش جاری کاهش زمان تولید کل محصولات، کاهش زمان های دیرکرد تحویل محصول و توزیع متوازن بار ماشین آلات می باشد. در این پژوهش سه مدل برای حل مسائل برنامه ریزی کارگاهی گسترش داده شده است. در مدل اول این پژوهش، از تلفیق دو الگوریتم رقابت استعماری و الگوریتم دو بعدی بهینه سازی کلونی مورچگان برای یکپارچه سازی زمانبندی کارگاهی و طرح ریزی فرایند استفاده شده است. مدل دوم و سوم از گسترش مدل اول به دست آمده است. در مدل دوم از الگوریتم رقابت استعماری برای افزودن انعطاف پذیری تیراژ تولید استفاده شده است. افزودن این نوع از انعطاف پذیری باعث کارکرد همزمان ماشین آلات موازی می شود. در مدل سوم انعطاف پذیری های زمانبندی نگهداری تعمیرات و زمانبندی دریافت و تحویل سفارشات به مدل اول افزوده شده است. برای بررسی کارایی مدل تلفیقی، تعدادی از مسائل طراحی شده در پژوهش های پیشین با و بدون در نظر گرفتن ماشین آلات موازی حل شده و نتایج به دست آمده با یکدیگر و نتایج حاصل از پژوهش های قبلی مقایسه شده است. نتایج بیان گر عملکرد مناسب این مدل برای حل مسائل بهینه سازی برنامه ریزی کارگاهی می باشد.