第九章設備更新的技術經濟分析

第九章設備更新的技術經濟分析

第一節(jié)設備的磨損第二節(jié)設備更新及其技術經濟分析第三節(jié)設備大修及其技術經濟分析第四節(jié)設備現(xiàn)代化改造及其技術經濟分析第五節(jié)設備折舊

第一節(jié)設備的磨損第二節(jié)設備更新及其技術經濟分析第三節(jié)設備大修及其技術經濟分析第四節(jié)設備現(xiàn)代化改造及其技術經濟分析第五節(jié)設備折舊二、設備的磨損設備在外力作用下,零部件受到摩擦、沖擊、振動或疲勞，使設備實體發(fā)生變形、損耗或破壞。（機械磨損）零部件原始尺寸的改變，甚至形狀發(fā)生改變；公差配合性質的改變，以及精度的降低；零部件的損壞。設備在使用或閑置過程中，受到自然力的作用產生老化或銹蝕而使設備實體產生損耗。（自然磨損）（1）有形磨損(物質磨損)—設備技術性能下降設備在使用或閑置過程中發(fā)生的實物形態(tài)上的磨損。第一節(jié)設備的磨損出現(xiàn)更先進、更完善、價格更低的新型設備，使原來設備喪失使用價值?！捎诳茖W技術的進步，勞動生產率的提高等原因而造成設備經濟價值的降低。由于科學技術的進步，設備生產成本降低，使原有設備貶值。（2）無形磨損(經濟磨損)—設備經濟價值下降—有形損耗和無形損耗同時存在而產生綜合性作用（3）綜合磨損設備磨損形式可消除性的有形磨損不可消除性的有形磨損無形磨損修理更新改造設備磨損的補償方式（3）設備磨損的補償方式（4）設備磨損的度量有形磨損的度量有形磨損系數（整套裝置或整機）有形磨損程度指標（了解）無形磨損的度量無形磨損程度系數綜合磨損的度量綜合磨損程度系數綜合磨損后的凈值當q0=qn，C0=Cn，即新舊機器的勞動生產率與使用成本均相同時，Ki=Kn表示只發(fā)生了第一種無形磨損。若上述中出現(xiàn)了下述三種情況之一，即表示發(fā)生了第二種無形磨損：①qn>q0,Cn=C0,此時②qn=q0,Cn<C0,此時③qn>q0,Cn<C0,此時若某設備原始價值為12000元，再生產價值為8000元，此時大修理需要費用2000元。試問該設備遭受何種磨損，磨損度為多少？1.有形磨損2.無形磨損3.綜合磨損4.設備凈值

第一節(jié)設備的磨損

第二節(jié)設備更新及其技術經濟分析第三節(jié)設備大修及其技術經濟分析第四節(jié)設備現(xiàn)代化改造及其技術經濟分析第五節(jié)設備折舊第二節(jié)設備更新及其技術經濟分析一、設備的更新設備的更新是消除其有形磨損和無形磨損，特別是消除第二種無形磨損的一個重要手段。狹義地將，設備更新就指設備已磨損到不能繼續(xù)使用的程度時，以相同的設備進行替換。二、設備更新策略以更新為主以擴大設備擁有量為主兩者兼顧三、設備的壽命設備的自然壽命（物理壽命）從投入使用至不能使用、報廢為止。由設備的有形磨損所決定。設備的經濟壽命設備從開始使用到因繼續(xù)使用經濟性降低而需更新的年限，或年均經濟性最好所對應的使用年限。設備的技術壽命（有效壽命）設備從開始使用到被技術上較先進的新設備所取代的年限。主要取決于設備的無形磨損。設備的折舊壽命為設備的折舊計算而規(guī)定的設備的使用年限。四、設備最優(yōu)更新周期的確定1.面值法以同類型設備的統(tǒng)計資料為依據，在不考慮利息和大修理的條件下，通過分析計算其年度維持費用來確定經濟壽命，從而確定最優(yōu)更新周期的一種方法。例：某機器設備以30000元的價格購入，根據同類設備的有關資料，其維持費及各年殘值如表所示。設備各年維持費用和實際殘值年限1234567維持費用6000700080009000100001200015000累計維持費用6000130002100030000400005200067000實際殘值2000013330100007500500030003000計算每年的折舊費、總使用費用和每年的平均使用費用。計算結果列于下表設備的年折舊費、總使用費用和平均使用費用使用年限1234567折舊費10000166702000022500250002700015000總使用費用16000296704100052500650007900067000年平均使用費用16000148301367013120130001317013430表中，有關費用的計算公式為折舊＝原值－殘值總使用費用＝累計維持費＋折舊費年平均使用費用＝總使用費用/年限由計算結果可以看出，年平均使用費用最小的是第五年，所以該機器設備的經濟壽命為五年，因而第五年末即為它的最優(yōu)更新周期。僅就經濟性而言，當存在大修理時，其經濟壽命可延長2～3倍，更新周期也相應延長2～3倍。運行成本：設備在使用過程中發(fā)生的費用叫做運行成本。一般隨設備使用周期的增加，運行成本遞增，這種運行成本的逐年遞增稱為設備的劣化。假定運行成本呈線性增長，設每年運行成本增加額為λ,若設備使用T年，則第T年是運行成本CT。

C1——運行成本的初始值，即第一年的運行成本T——設備使用年數低劣化數值法2.設備原形更新的決策方法T年內運行成本的平均值將為：使用設備的年總費用中年分攤的設備購置費用為：K0——設備的原始價值VL——設備處理時的殘值隨著設備使用時間的延長，每年分攤的設備費用是逐年下降的，而年平均運行成本卻逐年呈線性上升。圖１年運行成本、年分攤設備購置費及年均總費用隨設備使用年數的變動C1T0AC年平均設備費年平均運行費年平均總費用年均總費用的計算公式為：

設VL常數，令

則經濟壽命：若設備殘值不能視為常數，運行成本不呈先行增加，且無規(guī)律可循，這時可根據工廠的記錄或對實際情況的預測，用列表法來判斷設備的經濟壽命。例題若設備原始價值K0=8000元，預計殘值VL=800元，運行成本初始值C1=800元/年，年運行成本劣化值λ=300元/年，求經濟壽命。某設備的原始價值為10000元，物理壽命為10年，運行成本初始值700元，各年運行成本初始值與劣化值之和見表，求設備的經濟壽命。使用年限C1劣化值殘值年平均運行費年平均設備費年平均總費用①②③④⑤=(Σ②+③)/①⑥=(10000-④)/①⑦=⑤+⑥1700072007002800350027001005300750235031003700150350078321672950470025022008251950277557004001100880178026606700600900950151724677700850700103613292365870011505001138118823269700150030012561078233410700200010014009902390在考慮資金時間價值的條件下，使用設備的年平均總費用計算公式為：

Wj——第j年運行成本劣化值若運行成本劣化值是呈線性變化的，設每年的劣化值增量為λ，即，則：

式中：(A/P,i0,n)----資本回收系數(A/F,i0,n)----償債基金系數(A/G,i0,n)----等差序列年值系數在給定基準折現(xiàn)率i0時，令AC最小的使用年限，即為設備的經濟壽命。年劣化值①C1

②現(xiàn)值系數③劣化值折現(xiàn)④⑤=Σ④(A/P,i,n)⑥⑦=⑤×⑥⑧=10000×⑥殘值⑨(A/F,i,n)

⑩⑾=⑨×⑩⑿=②+⑦+⑧-⑾107000.9091001.1000001100072001.000072004500.021007000.826482.682.60.5761947.65761.953000.476192523.83985.7315070007513112.7195.30.4021178.54021.135000.302111057.43742.242507000.6830170.8366.10.31547115.53154.722000.21547474.03496.254007000.6209248.4614.50.26380162.12638.011000.16380180.23319.966007000.5645338.7953.20.22961218.92296.19000.12961116.63098.478507000.5132436.21389.40.20541282.42054.17000.1054173.82965.7811507000.4665536.51925.90.18744361.01874.45000.0874443.72891.7915007000.4241636.22562.10.17364444.91736.43000.0736422.12859.21020007000.3855771.03333.10.16275542.51627.51000.062756.32863.7習題某設備原始價值8000元，可用5年，其它數據如表。試求：不考慮資金的時間價值時設備的經濟壽命；若考慮資金的時間價值（10%）時，其經濟壽命為多少？年限12345初始成本600600600600600劣化值0200400600800殘值55004500350025001000年劣化值①C1

②現(xiàn)值系數③劣化值折現(xiàn)④⑤=Σ④(A/P,i,n)⑥⑦=⑤×⑥⑧=10000×⑥殘值⑨(A/F,i,n)

⑩⑾=⑨×⑩⑿=②+⑦+⑧-⑾106000.9091001.1000001100055001.00005500610022006000.8264165.3165.30.5761994.54576245000.476192142431434006000.7513300.5465.80.40211187.3402135000.302111057375146006000.6830409.8875.60.31547276.2315525000.21547538.7349358006000.6209372.51248.10.26380329.2263810000.16380163.83404

第一節(jié)設備的磨損

第二節(jié)設備更新及其技術經濟分析

第三節(jié)設備大修及其技術經濟分析第四節(jié)設備現(xiàn)代化改造及其技術經濟分析第五節(jié)設備折舊1.設備大修的概念維修：通常把為保持設備在平均壽命期限內的完好使用狀態(tài)而進行的局部更新或修復工作叫維修。目的：消除有形磨損和排除機器運行中遇到的各種故障，保證設備在其使用期內保持必要的性能，發(fā)揮正常的效用。維修分類：日常維護、小修理、中修理和大修理第三節(jié)設備大修理及其技術經濟分析大維修決策必須同設備更新及其他再生產方式比較。大修理決策時應注意：①綜合質量會有某種程度的降低；②大修理的周期隨著設備使用時間的延長，越來越縮短，從而也使大修理的經濟性逐步降低。在設備平均壽命期限內，進行適度的維修，主要取決于經濟性。性能時間2.設備大修理的經濟評價（1）大修理的經濟界限如果該次大修理費用超過同種設備的重置價值，這樣的大修理在經濟上是不合理的。這是大修理在經濟上合理性的起碼條件，或稱最低經濟界限。Kr≤Kn-V0LKr——該次大修理費用Kn——同種設備的重置價值V0L——舊設備被替換時的殘值2.設備大修理的經濟評價（1）大修理的經濟界限如大修理后的設備綜合質量下降較多，有可能致使生產單位產品的成本比用同種用途的新設備生產高，這時起原有設備的大修理就未必是合理的，因此還應補充另外一個條件。Czo——用大修理后的設備生產單位產品的計算費用Czn——用新設備生產單位產品的計算費用Kr——原設備大修理的費用△V0——原設備下一次大修理周期內的價值損耗現(xiàn)值QA——原設備下一次大修理周期內的年均產量Cg——原設備第j次大修理后生產單位產品的經營成本T0——原設備本次大修理到下一次大修理的間隔年收△Vn——新設備第1個大修理周期內的價值損耗現(xiàn)值QAn——新設備第1個大修理周期的年均產量Cgn——新設備生產單位產品的經營成本Tn——新設備投入使用到第一次大修理的間隔年數2.設備大修理的經濟評價（1）大修理的經濟界限注意：不同的大修理周期，Cz0的值可能不等，即各周期的Cz0

不一定都小于Czn。因此，進行大修理經濟性評價時，必須注意大修理的周期數。2.設備大修理的經濟評價（2）大修理的周期數的確定大修理可以是設備長期使用，但從經濟角度長期大修不一定合理。如果一臺設備的使用期限已定而且設備每次大修理間隔期又是已知的，則設備大修理周期數應由下式求出。TE——設備的經濟壽命Tj——第j-1次到第j次大修理的間隔期n——設備大修理的周期數

2.設備大修理的經濟評價（2）大修理的周期數的確定設備大修理周期數是一個時間界限，它表明從經濟上看設備應該大修幾次。設備大修理間隔期及大修理次數與運行費用之間的關系。2.設備大修理的經濟評價（2）大修理的周期數的確定合理的大修理間隔期求得：設第j個大修理間隔期內生產單位產品的平均總費用為Czj，不考慮資金的時間價值，則有△Vj——第j個大修理間隔期內應分攤的設備損耗Vj-1,Vj——分別為第j-1和第j個大修理后的設備價值

Krj——第j次大修理的費用Qj——第j個大修理的間隔期內生產產品總量Cj——第j個大修理的間隔期內設備運行總費用9.2設備大修及技術經濟分析2.設備大修理的經濟評價（2）大修理的周期數的確定假定生產單位產品的設備運行費用呈指數增長Coj——第j個大修理間隔期初生產單位產品的設備費bj——第j個大修理間隔期內生產單位產品的設備運行費用增長系數vj——第j個大修理間隔期內生產單位產品的設備運行費用增長指數2.設備大修理的經濟評價（2）大修理的周期數的確定又假定設備價值損耗與生產產品的數量呈線形關系Ej——第j個大修理間隔期內生產單位產品的應分攤的設備損耗。9.2設備大修及技術經濟分析2.設備大修理的經濟評價（2）大修理的周期數的確定要使大修理間隔期內生產單位產品的平均總費用最小，須滿足：Qj*即為第j個大修理間隔期內生產單位產品平均總費用最小的生產量。在正常生產情況下，生產Qj*的產品所需的時間就是第j個大修理間隔期的合理時間長度。

2.設備大修理的經濟評價（2）大修理的周期數的確定若生產單位產品的設備運行費用呈線形增長，即vj=1,則：有了各個大修理間隔期內應生產的最佳產量數后，若知道設備在該間隔期內的年生產能力，就不難求出各次大修理的間隔期Tj，然后再找出設備應該大修理的次數。

第一節(jié)設備的磨損

第二節(jié)設備更新及其技術經濟分析第三節(jié)設備大修及其技術經濟分析

第四節(jié)設備現(xiàn)代化改造及其技術經濟分析第五節(jié)設備折舊1.設備現(xiàn)代化改裝的概念和意義現(xiàn)代化改裝：是指應用現(xiàn)代的技術成就和先進經驗，適應生產的具體需要，改變現(xiàn)有設備的結構和技術性能，使之全部或局部達到新設備的水平。現(xiàn)代化改裝后可能：①提高設備所有技術特性,使之達到現(xiàn)代化設備的水平；②改變設備某些技術特性，使之局部達到現(xiàn)代化新設備水平；③使設備的技術特性得到某些改善。第四節(jié)設備現(xiàn)代化改裝及其技術經濟分析2.現(xiàn)代化改裝的技術經濟分析一般與現(xiàn)代化改裝并存的可行方案有：①舊設備原封不動地繼續(xù)使用；②對舊設備進行大修理；③用原型更新舊設備；④或用效率更高、結構更好的新設備更新舊設備。決策就在于從中選擇總費用最小的方案。2.現(xiàn)代化改裝的技術經濟分析（1）最低總費用法各方案總費用的計算公式：（1）最低總費用法TC0,TCn,TC