مسائل تعیین اندازه¬ی دسته و زمان¬بندی تولید از مباحث مهم مورد توجه در سیستم¬های تولیدی هستند. با توجه به روابط متقابلی که این دو دسته از مسائل با یکدیگر دارند، ارتباط زیادی بین تصمیمات اتخاذ شده در هر یک از این مسائل وجود دارد، بنابراین یکپارچه¬سازی این مسائل از مباحث مورد توجه است. از سوی دیگر در دنیای تجاری امروز، بسیاری از شرکت¬ها انجام فعالیت-های خود را به پیمانکاران می¬سپارند. برون¬سپاری مناسب می¬تواند زمان¬های تحویل را کوتاه کند، مجموع هزینه¬ها را کاهش دهد و سازمان را منعطف¬تر نماید. با توجه به اهمیت وجود یک توالی عملیات بهینه و همینطور تعیین بهینه اندازه¬ی انباشته در نظر گرفتن همزمان این مسائل می¬تواند تا حد زیادی باعث افزایش سود گردد. آنچه که در این پایان¬نامه مورد مطالعه قرار گرفته است مسئله تعیین همزمان اندازه¬ی دسته و زمان¬بندی تولید در کارگاه جریانی با فرض وجود گزینه برون¬سپاری در هر مرحله تولید و همینطور فرض کمبود است. برای مسئله مورد بررسی دو مدل ریاضی ارائه شده است که توسعه¬ای بر الگوی فروشنده دوره¬گرد در مسئله تعیین همزمان اندازه¬ی دسته و زمان¬بندی است. مدل ریاضی دوم با رویکرد مسئله حمل و نقل است. با توجه به این که مدل¬های ریاضی ارائه شده توانایی حل مسائل با ابعاد بزرگ را ندارند، برای حل مسئله از الگوریتم بهینه-سازی فاخته استفاده شده است. این الگوریتم پیش از این برای مسائل پیوسته تعریف شده است، لذا اقداماتی جهت گسسته سازی این الگوریتم و توسعه آن برای مسئله مورد بررسی صورت گرفته است. برای حل مسئله همچنین دو الگوریتم ابتکاری افق غلطان که از روش¬های مبتنی بر برنامه¬ریزی مختلط عدد صحیح است توسعه داده شده است. با مقایسه نتایج حاصل از دو روش الگوریتم بهینه-سازی فاخته و الگوریتم ابتکاری افق غلطان مشاهده شد که الگوریتم¬های افق غلطان نتایج بهتری هم از لحاظ کیفیت جواب و هم از لحاظ زمان حل نسبت به روش فراابتکاری دارند. لذا یک روش حل ترکیبی از الگوریتم بهینه¬سازی فاخته و روش ابتکاری افق غلطان توسعه داده شده است که نسبت به روش فراابتکاری اول نتایج بهتری دارد. نتایج نشان می¬دهد که به طور کلی روش¬های افق غلطان از سایر روش¬ها نتایج بهتری داشته¬اند. جهت بررسی کارایی مدل و روش¬های حل پیشنهادی نمونه مسائلی با اندازه¬های مختلف مورد بررسی قرار گرفته¬اند. با توجه به این که حد پایین در نظر گرفته شده برای مدل ریاضی اول در مسائل کوچک به طور متوسط 10% و برای مدل ریاضی دوم به طور متوسط 1 تا 2 درصد دارد، نتایج بدست آمده برای روش¬¬های ابتکاری افق غلطان که با مدل ریاضی اول نوشته شده¬اند به طور متوسط در حدود 10% و برای روش فراابتکاری به طور متوسط 14% با حد پایین دارد. این میزان برای روش فراابتکاری که با مدل ریاضی دوم نوشته شده است به طور متوسط 6% است. روش ترکیبی نهایی این مقدار را برای دو مدل ریاضی بهبود داده است.