Технологическая подготовка производства является неотъемлемым этапом производственного процесса, который характеризуется высокой трудоемкостью, что в значительной степени ощущается в условиях единичного и мелкосерийного типов производства. Эффективность технологической подготовки производства повышается на основе автоматизации с применением имитационного моделирования. Задачей исследования является разработка имитационной модели, позволяющей определить рациональный вариант технологического процесса для обработки партии деталей. Описанная в статье имитационная модель позволяет произвести анализ производственного графика предприятия, построить технологические маршруты обработки, оценить варианты использования различных типов заготовок и технологического оснащения, определить допустимые значения режимов резания, выбрать рациональный вариант технологического процесса обработки партии деталей. Разработанная имитационная модель базируется на принципах модульных технологий, деталь рассматривается в виде сочетания отдельных элементарных поверхностей. Каждая элементарная поверхность содержит информацию о технологическом маршруте обработки, технологической оснастке и типе технологического оборудования, применяемых при ее изготовлении, режимах резания и величине припуска для каждого этапа обработки. Выбор рационального варианта технологического процесса производится на основе многокритериального анализа по трем критериям: величина переменных затрат, срок изготовления партии деталей и величина погрешности обработки. Произведен анализ данных критериев и определены параметры, которые оказывают наибольшее влияние на их значение. Описана разработанная классификация элементов поверхностей: конструкторские элементы, технологические элементы, базовые элементы, а также математическая модель, на основе которой производятся расчет значений критериев для выбора рационального варианта.