Система раціональної організації виробництва будується на певних принципах, яких слід дотримуватись при проектуванні: спеціалізації, пропорційності, паралельності, прямоточності, безперервності, ритмічності, автоматичності, гнучкості та гомеостатичності.
Принцип спеціалізації передбачає обмеження різноманітності елементів виробничого процесу. Підвищуючи однорідність виробництва, спеціалізація сприяє спрощенню його організації.
Принцип пропорційності потребує, щоб у системі взаємопов'язаних підрозділів підприємства була узгоджена пропускна спроможність. Пропорційність досягається тоді, коли сукупна продуктивність технологічно взаємопов'язаних ланок виробництва пропорційна обсягу виконуваних робіт, тобто
,
де п — кількість технологічно взаємопов'язаних підрозділів ; V— обсяги виконуваних робіт ; р — продуктивність окремих робочих місць ; М — кількість робочих місць у підрозділах.
Принцип паралельності передбачає одночасне виконання окремих операцій і процесів. Цей принцип особливо важливий при виготовленні виробів, що складаються з великої кількості деталей. Послідовне їх виробництво зайняло б набагато більше часу.
Принцип прямоточності означає, що предмети праці при обробці повинні мати найкоротші маршрути на всіх стадіях і операціях виробничого процесу без зустрічних переміщень.
Принцип безперервності потребує, щоб перерви між суміжними технологічними операціями були мінімальними або ліквідовані. Безперервність виробничого процесу повинна також доповнюватися безперервністю роботи устаткування.
Принцип автоматичності передбачає економічно обґрунтоване вивільнення людини від безпосередньої участі в роботі у важких або шкідливих умовах.
Принцип гнучкості означає забезпечення оперативної адаптації організаційно-технічних умов виробничого процесу, пов'язаних з переходом на виготовлення іншої продукції. Гнучкість досягається універсальністю знарядь праці, засобів автоматизації, упровадженням верстатів з ЧПУ, гнучких виробничих систем.
Принцип гомеостатичності потребує, щоб виробнича система була здатна стабільно виконувати свої функції в межах допустимих відхилень і протистояти дисфункціональним впливам. Для цього на підприємствах створюють технічні й організаційні механізми саморегулювання і стабілізації.