Die modellgestützte Simulation ist im Regelfall auf Optimierung des Prozesses ausgerichtet. Dazu müssen die Prozesse in den Modellen durch den Einsatz geeigneter mathematischer Verfahren wie der Parameterschätzung quantitativ reproduzierbar abgebildet werden.

Die Anwendung computerunterstützter Optimierungsverfahren ermöglicht dann die Änderung von Prozessen in Richtung Kostenminimierung, Steigerung der Produktivität oder Erhöhung der Betriebssicherheit oder Produktqualität.