В работе дается обоснование применения математической модели стохастического процесса Маркова для анализа технологических параметров оборудования. Показана ограниченность (представлена как свойство) данной модели для описания всей технологической системы, в поведении которой присутствуют элементы самоорганизации и динамического развития. Отсюда делается основной вывод о необходимости использования альтернативных подходов в моделировании систем, проходящих через данные временные моменты (точки фазового перехода) в своей эволюции. Рассматривается метод обнаружения фазового перехода системы в случае нестационарного развития поведения технологического оборудования. Приводятся предпосылки появления математической модели процесса, описание и получение функции-сигнатуры, появление которой констатирует факт зарождения кооперативного действия и процесса самоорганизации. Показывается, как организуется связь двух моделей. Проводится интеграция моделей с целью получения общей интеграционной модели диагностирования технологической системы в пространстве состояний. Рассматривается алгоритм оптимизации системы шаровых мельниц.