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マルチレベルフローモデリング（MFM）は、工業プロセスをモデル化するためのフレームワークである。
MFMは、抽象化、分解、および機能表現の概念を用いる一種の機能モデリングです。このアプローチでは、システムの物理的な動作ではなく、その目的を定義要素とみなします。MFMは、意図されたアクションに関連して、手段-目的および全体-部分の次元に沿ってシステムの機能を階層的に分解します。機能は、サブシステムの一部として貢献する基本概念の関係によって構文的にモデル化されます。各サブシステムは、システムにおけるその機能（手段）の目的（目的）の観点から、システム全体のコンテキストで考慮されます。少数の基本概念のみを構成要素として使用することで、アクションの成功または失敗に関する定性的な推論が可能になります。MFMは、包含される知識を表現するためのグラフィカルモデリング言語を定義します。[ 1 ]
MFMは、人間と機械のインターフェースの設計を改善するために、人間のオペレーターが未知の操作状況をどのように識別し、処理するかを捉えるためのモデリング言語として誕生しました。[ 2 ]
MFMは、質量とエネルギーの流れという観点から、特定の目的を達成するための手段としてシステムの機能を記述します。流れは、根底にある機能概念を定義する要素です。輸送と障壁の概念は、他の機能タイプのペアを結びつけ、システム内の物理的な流れを反映するため、最も重要な役割を果たします。シンク機能とソース機能は、対象システムの境界、および流れの始点または終点を示します。 貯蔵とバランスの概念は、複数の流れ経路の収集点または分岐点となる可能性があります。
したがって、有効なMFM構文では、残りの4種類の機能のうち2つを連結する輸送要素または障壁要素が必要となります。MFMは、1つの視点（質量またはエネルギー）内での流れに加えて、手段-目的関係（媒介要素と生産者-製品）による質量とエネルギー間の影響、および個別の制御フロー構造を用いてシステムが制御される方法によって生じる因果関係を連結します。
システム内の異常状態間の因果関係に関する診断情報は、機能間の物理的影響から推測される。ピーターセンは、機能間の直接的影響と間接的影響を区別している。[ 3 ]
基礎となる物理的解釈によれば、流れ関数のすべての可能なパターンに対する推論規則が確立されている。張はこれらのパターンと暗示された因果関係をまとめた。[ 4 ]
ヒートポンプの MFM ダイアグラムは、温側でのエネルギーレベルを一定に保つという包括的な目的 ( cob2 ) を反映しています。エネルギーフロー構造efs2 は、最も一般的な (エネルギー) 観点からのシステム機能を示しており、これはさらに、所望のエネルギー輸送手段としての冷却材の質量流量 ( mfs1 ) に分解されます。さらに階層的な分析を行うと、質量流量の一部を生成する手段としてポンプに必要なエネルギーを表すefs1が生成されます。水流量コントローラなどの制御システムによって導入される動作上の制約は、cfs1 および温度コントローラcfs2によってモデル化されます。
MFM（分子動力学）に基づいた産業オートメーションの様々な側面に対応するソリューションが提案されている。研究の方向性としては、以下のようなものがある。