A causa de les actuals tendències empresarials com ara la necessitat de tenir un catàleg de productes ampli, comandes que augmenten en freqüència però no en grandària, la globalització i un mercat on la competitivitat augmenta, el sector de la producció afronta un entorn econòmic cada vegada més dur. Tot això requereix d'una programació de la producció amb la màxima eficiència i eficàcia.

Les primeres publicacions científiques sobre la programació de la  producció van aparèixer fa més de mig segle. No obstant això, molts autors han reconegut una bretxa entre la literatura i la problemàtica industrial. La majoria de la investigació es concentra en problemes d'optimització que no són més que una versió molt simplificada de la realitat. Això permet l'ús de mètodes sofisticats i garanteix l'obtenció de solucions òptimes en molts casos. No obstant això, l'exclusió de restriccions existents en el món real complica l'aplicabilitat d'aquests mètodes. El que necessita la indústria són sistemes de programació de la producció optimitzada que s'ajusten exactament a la situació de la planta i que donen bones solucions en molt poc temps. Aquest és precisament l'objectiu d'aquesta tesi doctoral: tractar problemes de programació més realistes i ajudar a tancar la bretxa entre la literatura i la pràctica.

El problema de producció tractat s'anomena taller de flux híbrid, i consisteix en un conjunt de treballs que passen per diverses etapes productives. En cada etapa es visita una de les màquines que pertanyen a l'etapa. S'hi consideren una sèrie de restriccions que comprenen la possibilitat de saltar etapes, màquines no elegibles, relacions de precedència, solapamentes  i esperes i temps de canvi depenents de la seqüència. Fins a la data, en la literatura no s'ha considerat tal quantitat de restriccions simultàniament. En conclusió, en aquesta tesi s'estudia un problema molt realista de programació de la producció.

Per a aquest problema, es presenten diversos mètodes d'optimització. Es proposa un model matemàtic per a obtenir solucions exactes en casos limitats i per a analitzar la complexitat de cadascuna de les restriccions. Es proposen set heurístics amb la finalitat d'obtenir solucions ràpides en casos generals. Diversos mètodes metaheurístics avançats s'estudien en detall, tot començant amb cinc algorismes genètics que permeten l'estudi de l'efecte de la representació de la solució. Es proposen tres mètodes basats en recerca local, una cosa molt nova si es té en compte l'enorme dificultat del problema estudiat. Addicionalment, s'estudien mètodes nous que canvien la representació de la solució durant el procés de recerca per a obtenir així solucions de molt alta qualitat. Els resultats obtinguts avalen l'ús d'aquestes noves tècniques canviants.

En la literatura a penes hi ha publicacions que tracten sobre l'optimització multi-objectiu del taller de flux híbrid. En aquesta tesi doctoral es presenten dues metaheurístiques que produïxen com resultat fronteres de Pareto per a aquest problema. Es demostra que no és òbvia la manera de mesurar els resultats i es proposa una metodologia per a això, mitjançant l'ús de tècniques considerades com estat de l'art. Finalment, es comenten aplicacions pràctiques en l'àmbit de la transferència tecnològica cap a empreses.