Kế hoạch sản xuất là kế hoạch cấp phát nguồn lực có sẵn (công cụ, nhân lực và máy) cho các công việc cần thực hiện, để sử dụng nguồn lực một cách hiệu quả nhất. Một công việc chỉ có thể bắt đầu tiến hành khi các điều kiện cần thiết để thực hiện công việc đó đã được thỏa mãn. Hầu hết các công việc sản xuất trên dây chuyền đều phụ thuộc vào nhau; công việc sau phụ thuộc vào kết quả làm ra của một hoặc nhiều công việc trước đó, và các công việc đều cùng chia sẽ nguồn lực hữu hạn của tổ chức như máy, nhân công và nguyên vật liệu hiện có. Do đó, các công việc cần thực hiện phải được sắp xếp thực hiện theo trình tự hợp lý để tránh hiện tượng ách tắc do chưa đủ điều kiện thực thi. Nội dung chính của việc lập kế hoạch sản xuất là ước lượng mức độ nguồn lực và thời gian cần thiết để thực hiện tất cả các công việc được yêu cầu, bao gồm:
1. Hoạch định chủng loại nguồn lực phù hợp cho từng công việc cần thực hiện, ví dụ phân định công việc nào thực hiện nhân công, công việc nào thực hiện bằng máy hoặc công việc nào cần gia công ở bên ngoài (out-sourcing).
2. Xác định các điều kiện cần thiết để công việc có thể tiến hành được. Đây là những phụ thuộc, ràng buộc của công việc trong môi trường thực hiện, chẳng hạn như kết quả của các công việc trước đó, hoặc các tiêu chuẩn, quy tắc quản lý cho từng công việc.
3. Ước tính thời gian sử dụng nguồn lực cho công việc, và thiết lập trình tự thực hiện cho các công việc dựa trên nguồn lực và các ràng buộc.
4. Tối ưu lịch thực hiện theo thời gian và chi phí, đồng thời thiết lập các mốc đánh giá và các kế hoạch dự phòng trong tình huống trễ tiến độ hoặc rủi ro.
Một phương pháp lập kế hoạch thực hiện công việc phổ biến là PERT (Program Evaluation and Review Technique). Nó cho biết các công việc cần phải được thực hiện trong thời gian bao lâu, và những công việc nào không được phép trể tiến độ (không có thời gian thư giản hoặc sửa sai). Từ lược đồ PERT AON (Action – On – Node), lược đồ Gantt và hình đồ tài nguyên được dùng để diễn tả chi tiết liên kết giữa công việc, thời gian và nguồn lực và phân tích cách sử dụng nguồn lực cho công việc (mức độ hiệu quả, tính chất rủi ro do cường độ làm việc cao, hoặc phân bổ các loại nguồn lực cho công việc..)