التصنيع الخلوي هو عملية تصنيع متفرعة من التصنيع المبرمج (just-in-time manufacturing) والتصنيع الرشيق (تصنيع رشيق) الذي يشمل تقنية المجموعة (group technology). الهدف من التصنيع الخلوي هو التحرك بأسرع ما يمكن، وتقديم مجموعة واسعة من المنتجات المماثلة، مع تقليل الهدر قدر الإمكان.
يتضمّن التصنيع الخلوي استخدام «خلايا» متعددة بطريقة خط التجميع (خط تجميع).تتكون كل خلية من هذه الخلايا من جهاز واحد أو عدة أجهزة مختلفة تحقق مهمة معينة.
ينتقل المنتج من الخلية إلى التالية، مستكملاً عملية التصنيع عبر كل محطة. غالباً ما تكون الخلايا مصممة على شاكلة ال"U-shape" ما يمكن المشرف من قلة الحركة ويعطيه القدرة على مراقبة العملية باكملها بسهولة أكبر. واحدة من أكبر مزايا التصنيع الخلوي هو مقدار المرونة التي يتمتع بها. نظرًا لأن معظم الآلات تلقائية، يمكن إجراء تعديلات بسيطة بسرعة كبيرة. هذا يتيح الفرصة لتطوير المنتج بطرق متنوعة، تغييرات طفيفة في التصميم العام كما تغييره بالكامل في الحالات القصوى.
يتم إنشاء خلية من خلال دمج العمليات المطلوبة لإنشاء نتيجة محددة، مثل قسم أو مجموعة إرشادات. تسمح هذه الخلايا بتقليل الخطوات غير اللازمة في عملية إنشاء النتيجة المحددة، وتسهيل التحديد السريع للمشاكل وتشجيع التواصل بين الموظفين داخل الخلية بهدف الحل السريع للمشاكل التي قد تنشأ. عند التنفيذ، يقال إن التصنيع الخلوي يحقق مكاسب هائلة في الإنتاجية والجودة مقللاً في الوقت عينه كمية المخزون، المساحة المستخدمة والمهلة اللازمة لإنشاء المنتج. ولهذا السبب، سميت الخلية ذات القطعة الواحدة «الأولى في التصنيع الرشيق» (the ultimate in lean production).