大口徑螺旋鋼管制造流程是由運行方式差異很大但又相互關聯的多個工序所構成的集成的動態運行系統，包括連續性的操作方式和間歇性的操作方式。怎樣才能把這些差別很大的眾多單元工序/裝置組織成協調一致的運動？必須把運動的重要參數之時間作為目標函數來分析處理。在耗散結構和自組織理論指導下，把看起來變幻無常的問題轉變為動態有序的一致運動，也就是組織成為動態-有序、協同-連續運行的“流”。由于“流”的運動具有時空上的動態性、方向性和過程性，在“流”的動態運行過程中其輸出/輸入具有矢量動態特征，而流程網絡”實際上是“流”運行過程的空間-時間框架，為了減少運行過程的耗散，必然要求“流程網絡”簡捷化、緊湊化，優化的“流程網絡”是十分重要的，否則就會導致流”的運行過程出現無序或混沌。“流程網絡”（例如總平面圖等）直觀地表達了空間概念、空間因素，實際上也間接或直接地表達了時間因素，表達了某些時間程序性的規則。這點在鋼廠的新建或技術改造中應作為重要的指導原則之一。流”的動態過程性質，必然蘊含著“運行程序”，流程的“運行程序”實際上在很大程度上是“他組織”的信息指令。“運行程序”合理，則促進“流”進入動態有序、穩定狀態；反之如果“運行程序”不合理或是失穩，則將導致“流”進入混沌、失穩狀態。為了實現開放系統中“流”的持續不斷地輸人/輸出過程的優化，應該建立起合理的“流程網絡”和優化的“運行程序”，這樣可以使開放系統中的“力”和“流”之間通過非線性相互作用，形成功能的、空間的、時間的自組織系統—動態有序化的運行系統。
也就是說，通過構建一個合理、優化的“流程網絡”（如平面圖等），隨著“流程網絡”中各個“節點”運動的“漲落”以及各“節點”之間漲落的相干、協同關系，可以形成一個非線性相互作用的場域（動態結構），并通過編制一套反映流程動態運行物理本質的自組織、他組織調控程序，實現開放的流程系統中各運行工序/裝置之間的非線性“耦合”，從而形成開放系統合理的“耗散結構”，使“流”在動態有序運行過程中耗散“最小化”。如此，以復雜系統的整體論、層次論、耗散論為基礎，進步探索大口徑螺旋鋼管制造流程工程設計和生產流程動態運行的理論和方法，其中涉及如下的理論和方法：經過對鋼廠生產流程中不同工序和裝置運行方式的觀察分析，可以看出不同工序/裝置運行過程的本質和實際作業方式是有所不同的。例如：燒結機、高爐的運行過程從本質上看是連續的，轉爐/電爐運行過程從本質上看是間歇的；鐵水預處理和二次精煉裝置的運行過程從本質上看也是間歇的，連鑄機的運行過程則是連續/準連續的，加熱爐的運行過程是連續/準連續的，但出坯方式則是間歇的；軋件在熱連軋機的軋制過程是連續的，而對軋機而言，其軋件的輸入/輸出方式則是間歇的，當實現半無頭軋制、無頭軋制時，將有助于提高連軋機運行的連續化程度。
如果進一步對整個大口徑螺旋鋼管廠生產流程的協同運行過程進行總體性的觀察、研究，則可以看出不同工序/裝置在流程整體協同運行過程中扮演著宏觀運行動力學中的不同角色。從鋼廠生產過程中鐵素物質流的運行時間觀點來看，為了生產過程的時鐘推進計劃的順利、協調、連續地執行，鋼廠生產流程中不同工序和裝備在運行過程中應該分別承擔著“推力源”、“緩沖器”、“拉力源”等不同角色。般可以將整個鋼廠的生產流程分解為兩段，即上游段是從煉鐵（包括球團燒結等）開始到連鑄，下游段是從連鑄出鋼坯開始到熱軋過程終了。上游段主要是化學冶金過程和凝固過程（主要是金屬的液態過程），下游段則是鑄坯的輸送、儲存、加熱（均熱）、熱壓力加工、形變和相變的物理控制過程（高溫金屬的固態過程）。由此，可以從高爐、連鑄、熱連軋機三個連續/準連續運行“端點”的連續運行動力學特點入手，對生產流程整體運行動力學進行解析-集成。可以說，對于上游段而言，連鑄的連續運行是“拉力源”，高爐的連續運行是“推力源”，中間工序/裝置（煉鋼爐、鐵水預處理/二次冶金等）是物質流連續運行過程中的“緩沖器”；對于下游段而言，連鑄機高溫出坯是“推力源”，軋機連續軋制運行是拉力源”，中間工序/裝置（鋼坯庫、加熱爐、輥道等）是“緩沖器”。
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