Montaj hattı dengeleme problemi, montaj işleminin yapılabilmesi için işlerin, öncelik ilişkileri dikkate alınarak bir veya birden fazla verimlilik ölçütünü eniyileyecek şekilde sıralı iş istasyonlarına atanması şeklinde tanımlanabilir. İnsan unsurundan kaynaklanan değişken işlem zamanları bu tür sistemlerin stokastik modellenmesini gerektirir, r tane öncelik ilişkisi olan ve n iş içeren bir montaj hattında $n!/2^r $tane farklı hat tasarımı söz konusudur. Çözümü zor olan bu problemin stokastik yaklaşımla çözümü daha da karmaşıklaşmaktadır. Bu nedenle, son yıllarda, modern sezgisel tekniklerle geliştirilen algoritmalar bu problemin çözümü için kullanılmaktadır. Bu çalışmada tek modelli stokastik montaj hattı problemi için Tavlama Benzetimi (TB) algoritması geliştirilmiştir. Algoritma; 'değiştir' ve 'ekle' hareketleriyle komşu çözümler üretmekte, öncüllük ve ardıllık şartlarını sağlamayan komşu çözümler için "tamir" işlemi uygulayarak mümkün çözümler haline getirmekte, böylece problemin çözüm zamanını azaltmakta ve gerektiğinde 'istasyon azaltma' işlemi ile çözümü iyileştirmektedir. Algoritmanın etkinliği literatürde daha önce çözülmüş test problemleri ile rassal olarak üretilen iki büyük boyutlu problem üzerinde gösterilmiştir. Çalışmanın son bölümünde ise Sincan organize sanayiinde faaliyet göstermekte olan bir firmada mevcut bir stokastik montaj hattı bu algoritmayla dengelenerek, önerilen dengelenmiş montaj hattının farklı girdilere verdiği tepkiyi gözlemlemek amacıyla sistem ARENA 3.0 benzetim diliyle modellenmiş ve davranış analizi yapılmıştır.