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1、第九章 设备维修与更新的经济分析,主要内容,9.1 设备磨损及其补偿方式9.2 设备的经济寿命 9.3 设备大修的经济分析 9.4 设备更新的经济分析,9.1 设备磨损及其补偿方式,9.1.1 设备磨损的概念及分类（1）设备磨损的内涵 设备磨损是指设备在使用或闲置过程中由于物理作用（如摩擦、冲击、振动、弯曲等）、化学作用（如腐蚀、氧化等）或技术进步而发生的实物形态变化和技术性能的低劣化。,（2）设备磨损的分类,设备的有形磨损定义 机器设备在使用或闲置过程中所发生的实体磨损称为有形磨损，也叫物质磨损。设备有形磨损的分类第种有形磨损第种有形磨损,第种有形磨损 在运转过程中，由于各零部件发生摩擦、振
2、动、疲劳等现象而导致机器设备在实体上产生的磨损。其与机器设备的使用时间和使用强度有关。,第种有形磨损在闲置过程中的机器由于金属零部件生锈、腐蚀，橡胶和塑胶部件老化等原因造成的磨损。与机器设备的闲置时间和闲置期间的维护状况有关，但与生产过程中的使用无关，甚至与使用程度成反比。,设备有形磨损的度量,式中：R-表示修复全部磨损零件所用的 修理费用；K1表示在确定磨损时该种设备的 再生产价值。,无形磨损的概念 由于技术进步而引起的设备贬值称为无形磨损，也叫经济磨损。无形磨损不是由于生产过程中的使用或自然力的作用而造成的，所以它不表现为设备实体的变化，而表现为设备的贬值。无形磨损的分类第种无形磨损第种无
3、形磨损,设备的无形磨损,第种无形磨损由于生产相同结构设备所需要的社会必要劳动时间减少而导致的原有设备贬值。第种无形磨损由于技术进步和创新，市场上出现性能更完善、效率更高的设备而使得原有设备在技术上显得陈旧落后和经济效益相对降低而发生的贬值。,设备无形磨损的度量,式中：j 设备的无形磨损程度；K0 设备的原始价值；K1 在确定磨损时该种设备的再生产价值。,K1必须在两个方面反映技术进步：一是相同设备再生产价值的降低；二是具有较好功能和更高效率的新设备的出现对原有设备的影响。用公式表示为：,Kn新设备的价值；q0和qn使用旧设备和使用新设备对应的生产率；c0和cn使用旧设备和使用新设备对应的单位产
4、品 耗费；和 设备生产率提高系数和成本降低系数，其值可根据具体设备的实际数据确定。,其中：,表示新旧设备的劳动生产率和产品生产成本相等，只发生了第种无形磨损；,A.当,时,，,，,B.当,时,，,，,C.当,时,，,，,D.当,时,，,，,B,C,D三种情况均表示同时发生了第种无形磨损和第种无形磨损。,设备的综合磨损,有形磨损和无形磨损同时作用于现有机器设备上而使其发生的实体磨损和贬值称为综合磨损。设备综合磨损程度的度量：,式中：p 设备的无形磨损程度；j 设备的无形磨损程度；,9.1.2设备磨损的补偿方式,（1）设备磨损的补偿方式 现代化改装利用现代的科技成果改装现有的旧设备，对设备的组成部
5、分进行改进和技术上的革新（如增加或更换新的零部件）。修理维护和更换已磨损的零部件。修理可分为日常维护、小修、中修和大修。,更新 以相同设备或技术上更先进、效率更高、原材料消耗更少的新型设备去替换原有的旧设备。更新有两种类型：原型更新 以相同设备替换原有旧设备技术更新 以新型设备替换原有旧设备,（2）设备磨损与补偿方式的对应关系,9.1.3 设备维修的方法,：（1）由于设备劣化不能继续发挥其性能时进行修理，也就是事后维修；（2）在设备损坏之前预先进行维修，也称事先维修或者预防维修。有计划的预防维修显然优于消极的事后维修。我国目前的维修体制是三级保养大修体制，即一级保养、二级保养、三级保养、大(中
6、)修理体制。它是预防为主，保养与修理并重的维修方式。,维修活动愈经常，愈频繁，设备的劣化和故障停机的损失也就愈小；而另一方面则是维修费用的增加。但如果维修活动开展得少或开展的不好，设备劣化将会加快，故障停机损失将会增加。维修保养活动的规模和范围是由下列两个因素所决定的：（1）开展维修活动所需的费用(直接费用)（2）通过这种活动可能防止的设备劣化和故障停机损失(间接费用)。,（1）检修计划的确定 在维修方式决策中，多数情况采取定期检修方式。确定检修计划首先要回答两个问题：一是哪些设备要纳入检修计划?二是怎样制定需维修设备的检修周期。以下分别来讨论这两个问题。,设备纳入检修计划的条件 通常使用维修
7、系数来确定设备是否需纳入检修计划。定义维修系数：,-为故障停机损失B(包括修理费用和停产损失)与日常检修费用A之比，即,检修计划,解：当等于或大于1.5时，设备需纳入检修计划。值愈大，表示维修不足愈严重，需要加强维修。对小于1.5的设备实行事后维修或减少其维修活动。结论：该设备需纳入检修计划。,【例题】某设备去年共发生故障14次，每次故障的平均修理费用为150元，由于这些故障所引起的停机损失估计为l 400元。另外，该设备去年的检查次数为20次，每次检查的耗费约50元。试求该设备的维修系数SPM值。,制定合理的检修周期准确合理地制定检修周期非常重要。如检修周期太短，不仅增加检查费用，同时也增加
8、了停机检查的生产损失。反之，如果检查不及时而发生了故障，还会造成更大的损失。确定合理的检修周期的方法有多种：按运行台时计算法、逐步迫近法、数理统计法、费用损失系数法等。,（）,（）,每次检查的费用；,故障率；,由于发生故障，计算期内造成的损失费用。,最佳检修周期,近似为：,其中：,称为费用损失系数，,以费用损失系数来制定设备合理的检修周期，它的原理就是把点检和定期检修所需的费用和发生故障所损失的费用进行综合平衡，并按照发生的故障频率求得最佳的检修周期，使总费用最经济。,检修周期,例 某设备每次检查的费用为500元，平均每年发生3次故障，由于故障造成的损失(修理费用和停机损失)为5000元，试求
9、该设备的维修周期。,解：先求费用损失系数,然后代人求最佳维修周期,校核：30.260.781，代人式为正确的；如 l，重新代入上面公式计算故维修周期定为3个月。,（2）维修费用的估算,（3）维修费用最佳化 维修费用可分为两个部分，即直接费用和间接费用。如果用少量的维修手段来维修，就容易使间接费用大大增加；而如果用过分的手段(保持过分的维修人员和物资等)，就可能出现在维修上花钱过多而得利不大的局面。需要通过优化，确定一个最低的总维修费用。,设备在一定程度内损坏后，如果用较长的时间去修理，则维修的直接费用较低；如果用很短的时间进行抢修，则花费较多。即为达到最少的停机时间，势必投人大量的维修手段时，
10、维修费用自会不断增加。至于间接费用，显然是与维修时间成正比的。停机时间愈长，则停机损失愈大。,最小值的维修时间为：此时可得最佳的维修总费用:,为一常量，它代表维修的工作量；,是由于故障所造成的单位时间费用。,例某机组即将进行定期维修。上次维修时，消耗直接费用5000元，停机维修时间为20小时，停机1小时的损失费用约为1000元。试求此次维修的最小维修总费用及相应的维修时间。,解：,500020100000(元小时),1000(元/小时),此时，,而上次维修总费用为：5000+10002025000(元)由于维修时间较上次缩短一半，所以维修力量的组织应较上次加强一倍左右。这样，维修总费用可比上次
11、节省5000元。,9.2 设备的经济寿命,9.2.1 设备寿命的类型（1）设备的自然寿命设备的自然寿命也称之为设备的物理寿命，它是指从设备以全新状态投入使用开始，经过有形磨损，直至在技术性能上不能按原有用途继续使用为止所经历的时间。设备的自然寿命取决于设备的有形磨损。,（2）设备的技术寿命,从技术角度考虑的设备最合理的使用期限，即从设备开始使用到因技术落后被淘汰所经历的时间。设备的技术寿命主要取决于科学技术进步的速度，而与有形磨损无关。,（3）设备的折旧寿命,根据规定的折旧方法和原则，从设备开始使用时将设备的原值通过折旧的形式转入产品成本直至其账面价值接近于零所经历的时间。设备的折旧寿命主要取
12、决于计提折旧的方法。,（4）设备的经济寿命,从经济角度出发考虑的设备最合理的使用期限。根据设备使用成本最低的原则，设备的经济寿命是指从设备开始使用到其年平均使用成本最低的年份所经历的时间。设备更新的时机一般取决于设备的经济寿命。,9.2.2 设备经济寿命的计算,如果不考虑资金的时间价值，则设备年均使用成本为：,9.3 设备大修的经济分析,9.3.1 设备大修概述（1）修理 为了保证设备在其平均寿命期内能够正常工作，就必须对损坏的零部件进行局部的更换或修复，这就是修理。修理按其内容和工作量可分为日常维护、小修、中修和大修。,（2）设备大修设备大修是设备修理中规模最大、费用最高、用时最长的一种计划
13、修理，是对设备在原有实物形态上的一种局部更新。设备大修作用 大修通过恢复所有不符合要求的零部件，尽可能的全面排除缺陷，使设备达到或基本达到原设备在出厂时的标准。设备大修能利用保留下来的零部件，节余大量的原材料和加工工时，所以相对于设备更新来说，设备大修花费较少的资金和时间。,设备在使用过程中，由于零部件磨损、疲劳或环境造成的变形、腐蚀、老化等原因，使原有性能逐渐降低的现象。设备大修性能劣化情况如图9-3所示。（第197页）,（3）设备性能劣化,从图9-3中可以看出，每次大修过后，虽然设备性能有所提高，但是无论从速度、精确度、生产率等方面，还是从技术故障时间、有效运行时间等方面来说，总不能到达上
14、次大修之后的性能最优点。随着大修次数的增加，每两次大修之间的时间间隔越来越小，即大修周期越来越短。,（4）设备大修间隔期、大修次数和运行费用之间的关系,设备大修理应满足两个条件：第一个条件是大修理费用与旧设备的残值之和应小于新设备的价值，即满足：,其中：R大修理费用 L0旧设备的残值 K新设备的价值,9.3.2 设备大修理的经济判断依据,第二个条件是大修理后的单位产品成本小于新设备的单位产品成本，即满足：,至少满足上述两个条件中的一个，大修理才有其合理性。,其中：C0为旧设备修理后的单位产品成本 C1为新设备的单位产品成本。,注意第一个条件成立的前提是设备大修理之后在生产技术特性上与同种新设备
15、基本无差别。实际上大修后的机器设备的综合性能都会下降，可能导致单位产品的生产成本比同种新设备的要高。因此在判断设备大修是否在经济上合理时必须结合第二个条件。,某工厂一台装置已使用5年，拟进行一次大修，预计费用10000元，大修前的价值为5000元，大修后设备增值为12000元。大修后年产20000件产品，年运行成本64000元，3年后残值2000元。新设备价值56000元，预计6年后进行一次大修，大修时的残值为8000元，期间年产25000件产品，年运行费用为50000元。基准收益率为15%，大修是否合理？,例题9-2,大修前旧设备价值5000元，大修费用10000元，所以大修后设备的初始费用
16、为15000元，小于更换新设备的投资56000元，满足设备大修的第一个条件。下一步比较单位成本。,解：,新设备的单位产品成本,可见，C0C1并不满足设备大修的第二个条件，所以应当马上更新设备。,旧设备大修后的单位产品成本：,9.4 设备更新的经济分析,9.4.1设备更新的决策原则和方法9.4.2 设备大修与设备更新的简单比较分析,（1）设备更新的决策原则 不计沉没成本即在进行方案比较时，原设备按其重置价值计算，不考虑设备原值和目前的净残值（设备原值减去累计折旧）；,9.4.1设备更新的决策原则和方法,现金流的客观原则 分析者应以客观的身份进行新旧设备的现金流比较分析，而不应站在原有状态上进行主
17、观分析。,（2）设备更新的决策方法,1）用相同的资产更新（原型更新）低劣化数值法确定更新期 最小年费用法确定更新期,低劣化数值法确定更新期,假定设备经过使用之后残值为零，并以K0代表设备的原始价值，T 代表已使用的年数，则每年的设备费为K0/T。随着T 的增长，按年平均分摊的设备费不断减少。但设备使用时间越长，设备的有形磨损和无形磨损会加剧，设备的维护修理费用及燃料、动力消耗会增加。（称为设备的低劣化）,故逐年平均总费用Y为：,若这种低劣化每年以的数值增加，则第T 年的低劣化数值为 T，每年的平均低劣化数值为：,得到：,若使设备费用最小，则令：,最小年费用法,若机器设备的低劣化值每年不是以等值
18、k增加，而是变化的，各年均不相等，则应采用最小年费用法，计算设备的合理更新期。为了找出设备的最优使用期，需计算在整个使用期内各年消耗的平均费用。从中选出平均费用最小的一年，就是设备的最优使用年限。,（2）用不同的资产更新（技术更新）,更新收益率法该方法必须考虑技术进步的影响，因此，在评价时应以新增投资收益率的大小作为设施更新的依据。站在企业的立场进行更新分析时，需要考虑税收对设备更新的影响，此时的计算公式为：,式中：,（2）用不同的资产更新（技术更新）,当计算出的igic（行业基准收益率）时，表明设备技术更新的经济效果是好的，应该进行更新。无论是继续使用旧设备、还是原型更新或技术更新，我们一般
19、都是计算各方案的年使用成本，选取年使用成本最小的方案。,9.4.2 设备大修与设备更新的简单比较分析,运用相当广泛的对设备磨损进行补偿的方式。在考虑设备补偿方式时，应对继续使用旧设备、设备大修、原型更新、技术更新等几种补偿方式进行经济分析.以总费用现值最小作为方案选择的判别标准。,继续使用旧设备,设备大修,采用新设备,在进行方案比较选择时，各方案的计算公式如下：,9.4 设备更新的经济分析,PCo,PCr,PCn 分别为继续使用旧设备、设备大修和采用新 设备的总费用现值；J0t，Jrt，Jnt 分别为使用旧设备、设备大修和采用新设备对 应的n年后的设备残值；C0t,Crt,Cn 分别为继续使用旧设备、设备大修和采用新设 备第n年的运行费用；0,r,n 分别为继续使用旧设备、设备大修和采用新设 备的生产率系数。Kr,Kn 分别为设备大修和采用新设备的期初投资；Ko 为旧设备当前的重置价值；,其中：,谢 谢,
