Les systèmes de production présentent des dynamiques complexes, qui ne peuvent être capturées par une formule simple. Des produits multiples passent de postes de charge en postes de charge, nécessitant diverses ressources de production.
Une approche d'analyse possible, mais lourde et longue à exploiter, consiste à simuler le système (via un module d'ordonnancement par exemple).
Une alternative est de capter les dynamiques (complexes) de ces systèmes industriels à l'aide d'équations mathématiques issues de la théorie des files d'attente. L'idée de base consiste à construire un modèle mathématique du système de production qui permette d'analyser les flux en termes de délais et d'en-cours. Les informations de base concernent les articles à fabriquer, les gammes de production, les ressources (personnel, équipements, ..), les phénomènes de lots, les aléas divers (fluctuations des temps opératoires, pannes, temps d'attente, ...), les rebuts, les mécanismes de chevauchement, etc.
L'utilisation de méthodes de résolution numériques approchées (et non exactes) permet d'évaluer les performances en un temps calcul très court.
Les sorties du module incluent des rapports sur les taux de production, les taux d'utilisations des ressources, la taille des files d'attente et des en-cours, les temps d'attente. Bien que les seules valeurs de ces rapports sont des valeurs moyennes, l'expérience a montré qu'en général cela suffit pour dimensionner les systèmes industriels.
Ce type d'analyse enrichit les analyses traditionnelles basées uniquement sur les rapports charges/capacités. La base théorique permettant ce type d'analyse est la théorie des files d'attente, qui permet d'évaluer les performances d'un système industriel en termes d'en-cours et de délais, à partir des données techniques standards.
Il est donc possible, via cette technique de modélisation, d'évaluer de manière prévisionnelle (sans aller jusqu'à un ordonnancement détaillé) les niveaux d'en-cours, les délais et temps d'attente ainsi que les taux d'utilisation effectifs des équipements.
Le principe de la modélisation consiste à représenter le système de production comme un réseau ouvert de files d'attente, dans lequel les postes de charge sont les serveurs et les lots de production les "clients". Le reste de l'analogie est direct : les temps de réglage et de production correspondent aux temps de service, le flux de lots correspond au flux de clients du réseau. Enfin, à ce modèle de base se superposent les pannes et les attentes d'opérateurs (de réglage ou de production), qui sont comptabilisées comme des accroissements des temps de service effectifs.
Le modèle est un modèle global. On ne part donc pas des commandes reçues ou même des prévisions détaillées. On entre des estimations de demandes annuelles moyennes (supposées stables) pour les principaux articles et c'est à partir de cela que l'on va estimer les charges, les flux, les attentes et les en-cours.