设备更新决策研究

1、西安工程大学本科毕业论文天鑫食品加工厂复合式熏烤机更新决策研究摘 要设备是工业生产的基本手段，是企业生产的重要物质保障。传统的设备管理方式偏重于技术管理，决策方法也侧重于基本投资额即购置费用的数额，片面强调投资少、见效快的思想，即单从技术角度出发考虑问题，没有综合考虑经济因素。为改善这一问题，论文将经济寿命理论应用到更新决策中，并在其基础上对复合式熏烤机的更新决策进行研究，从经济角度为管理者提供了定量的决策依据，使决策更具综合性、现实性和科学性。为解决复合式熏烤机更新决策方面的问题，对复合式熏烤机的经济寿命进行了计算，并对其结果进行了分析，讨论了复合式熏烤机更新时机的选择，构造出两种不同的更新

2、方案。对复合式熏烤机更新方案进行了评价。结合复合式熏烤机的特点，采用寿命期内年均总费用法对复合式熏烤机更新方案进行评价分析。通过计算比较备选方案的年均总费用，获得最佳的更新方案。关键词：复合式熏烤机；更新决策；经济寿命；评价Research on Renewal Decision Making of Composite Fume Bake Machine of Tianxin Food-Processing PlantAbstractAs important parts of enterprise assets, equipments are one of foundations of pro

3、duction. Traditionally, technical management is emphasized on in equipment management. Meanwhile, initial investment is focused on in decision making methods to achieve less investment and fast benefit. For dealing with complex issues, it is lack of scientific rationality that will lead to the devia

4、tion from the best time of the equipment update, or after the implementation of updating, the effect of the project is not satisfactory, that result in economic losses. In order to improve this issue, the theory of economic life is applied to the update decision-making in the thesis, and study the u

5、pdate decision-making of the composite fume bake machine on the basis of it. It provides a quantitative basis for decision-making from the economic point of view for managers. It makes the decision-making more integrated, realistic and scientific.The economic life of composite fume bake machine is c

6、alculated to solve the problem of its decision-making. The results are analyzed to discuss the timing of composite fume bake machine updates, and two different update schemes are constructed. The composite fume bake machine update schemes are evaluated. Combined with the characteristics of the compo

7、site fume bake machine, the average annual total cost in the life is calculated to evaluate the composite fume bake machine update scheme. The results are compared to get the best update scheme.Key Words: Composite fume bake machine; Update decision-making; Economic life; Evaluation目 录1 绪论11.1 研究背景1

8、1.2 研究的目的及意义21.3 研究的主要内容及结构32 相关指导理论52.1 设备更新理论52.2 设备寿命周期费用理论62.3 设备经济寿命理论82.3.1 设备经济寿命的确定方法82.3.2 三种确定方法的适用范围及局限性83 天鑫食品加工厂复合式熏烤机现状分析93.1 企业简介及现状分析93.2 复合式熏烤机概述93.3 复合式熏烤机现状分析113.3.1 复合式熏烤机现状分析113.3.2 复合式熏烤机更新的必要性124 天鑫食品加工厂复合式熏烤机更新时期确定及更新方案构造154.1 复合式熏烤机经济寿命计算及结果分析154.1.1 经济寿命计算方法154.1.2 计算过程及结果分

9、析174.2 复合式熏烤机更新方案的构造195 天鑫食品加工厂复合式熏烤机更新方案的评价与确定215.1 复合式熏烤机更新方案评价方法的确定215.1.1 复合式熏烤机更新方案的评价方法215.1.2 复合式熏烤机更新方案评价方法的确定255.2 数据的收集整理及参数选取265.3 各更新方案的结果分析与更新方案的确定265.3.1 各更新方案的结果计算265.3.2 更新方案的确定27结论与展望28致 谢30参考文献31附录33391 绪论1.1 研究背景设备是工业生产的基本手段。随着科学技术的发展，生产手段现代化愈来愈成为提高经济效益的决定因素之一。设备在固定资产中的比重逐渐加大，已经成为

10、工业企业赖以生存和发展的状况。因此，具有优良而又经济的技术设备能使企业的生产活动建立在最佳的物质技术基础上，保证企业生产的顺利进行，使企业提高经济效益。设备管理包括设备的技术管理和设备的经济管理，二者是有机联系、相互统一的。设备具有物质运动和价值运动两种运动形态。设备的物质运动形态，是指设备从研究、设计、制造或从选购进厂验收投入生产领域开始，经使用、维护、修理、更新、改造直至报废退出生产领域的全过程，对这个过程的管理称为设备的技术管理，目的是使设备的工艺性，操作性、维修性、可靠性、安全性和环境保护性等性能良好，在确定的条件下，使设备一生的输出最大；设备的资金运动形态，包括设备的最初投资、运行费

11、用、折旧、收益以及更新改造的措施和运用等，对这个过程的管理称为设备的经济管理，目的是使设备在设计、制造（购置）、安装、维修、改造和更新中的经济性合理，在确定的条件下，使设备一生的输入最小。研究设备运动形态，加强设备技术管理和经济管理的目的是使设备在一生中能取得最佳经济效益。我国改革开放后的20多年内，国民经济发展迅速，企业界为了适应生产发展的需要，除了在国内市场购置设备外，还从国外引进了大量的先进技术和设备，老企业的技术改造也日益增多。然而，许多企业在做设备投资之前没有或不能进行有效的可行性分析，能做到技术上先进，却难做到经济上合理，直接导致项目经济效益较差。即使做了可行性分析，在许多的可行研

12、究报告中也忽略了系统的维持费、可靠性等指标的研究。这主要表现在报告中对可靠性无定量指标，对大修理费用的预测上往往简单地采用按设备购置价的一定百分比来确定。有些企业的设备大修理、报废、更新相当随意，为了最大限度的使用设备，当设备已经丧失其经济寿命时，还要进行大修理，造成了大修理的不经济；对设备的报废、更新有的是依据管理者的主观想象，而未考虑设备的性能和持续使用的经济性。传统的设备决策方法侧重于基本投资额即购置费用的数额上，片面强调投资少、见效快的思想，往往产生负效应。总的来说，就费用与效益而言，人们还缺乏和忽视寿命周期费用的观念，忽视了设备的维持费（如维修费、运行费、动力费等）、可靠性等重要指标

13、的研究，结果使设备的更新期偏离最佳更新期，项目实施后的效果不理想，给企业造成一定的经济损失。我国加入世贸组织后各行业的宽限期陆续过去了，企业之间的竞争更加严酷，制造业产品受拥有先进制造技术、管理技术的国外同行的冲击较大。国外大企业将凭借其资本、技术、管理优势和低成本战略抢占中国市场。而我国的制造行业普遍存在设备老化，能耗、物耗高，维修成本居高不下，设备运行可靠性低，装置开工周期短等问题。造成这些问题的直接原因是设计水平低、新技术应用少、企业的经济实力较弱，等深层次的原因是企业的设备管理水平较差。这就要求企业在进行设备管理时从实际出发，以技术经济分析为依据，进行科学地决策。提高企业的设备经济管理

14、水平已成为现阶段企业的当务之急。1.2 研究的目的及意义设备管理的主要任务是为企业的生产提供先进的技术装备支持，使企业的生产经营活动建立在技术先进、经济合理的物质技术基础上，提高企业的经济效益，保证企业经营目标的实现。搞好设备管理，对于保证企业生产的正常进行，推动技术进步，促进产品开发，提高产品质量和企业经济效益都有着重要意义。因此，设备管理是企业管理的一个重要方面。企业以往的设备管理主要采取传统方式，即单从技术角度出发考虑问题，没有综合考虑经济因素。虽然获得了一些成果，但这对设备管理人员的素质要求很高，而且对于处理复杂问题，缺乏科学性和合理性。更新决策上侧重于基本投资额即购置费用的数额，片面

15、强调投资少、见效快的思想，缺乏经济技术相结合的理念，忽视了设备的维持费（维修费、材料费、动力费等）、可靠性等重要指标的研究，结果使设备的更新期偏离最佳更新期，或者是项目实施后的效果不理想，给企业造成一定的经济损失。针对这一问题，在对设备进行更新决策时，我们引入寿命周期费用、经济寿命等概念。寿命周期费用，是指设备一生经历从最初论证、设计、制造、调试、使用、维护维修、更新改造、以及报废处置等整个过程的费用。经济寿命，是指设备从开始使用到因经济上不合算而停止使用所经历的时间。采用技术、经济相结合的观点，在选择技术方案时同时考虑其经济合理性，在确定某一经济目标时同时考虑技术的可行性，科学合理地做出决策

16、，以提高企业的经济效益，增强企业的竞争能力。复合式熏烤机是食品加工厂的重要加工设备，其质量和技术水平是衡量食品加工水平的重要标志，也是影响食品经济指标的重要因素。在使用过程中，随着各部件的逐步磨损，复合式熏烤机的生产效率将逐渐下降。与此同时，日常使用所需要的经营费用也会逐渐增加。因此，适当的时候应当对复合式熏烤机进行更新或修理，恢复其生产效率，降低其经营费用。另外，由于技术的进步，也会产生某种在技术上比原设备优越得多的新设备，从而迫使原设备提前更新或进行设备技术改造。所以，为了促进技术进步，节约资源，提高企业的经济效益，在食品生产加工过程中，需要从复合式熏烤机寿命周期费用、经济寿命角度出发，对

17、复合式熏烤机整个运行期间的技术经济状况进行分析和研究，并做出相应的决策，制定相应的工作计划，对复合式熏烤机进行适时合理的更新。1.3 研究的主要内容及结构本文主要是根据设备经济寿命理论，探索研究天鑫食品加工厂复合式熏烤机更新决策问题，以确定复合式熏烤机的最佳更新时机和更新方案。通过计算复合式熏烤机寿命，并根据该值对复合式熏烤机不同的更新方案进行分析与评价，给复合式熏烤机现代化管理中的决策提供科学支持，以实现复合式熏烤机投资效益的最大化。论文共分5个章节，具体内容为：第一章 绪论，介绍本文的研究背景，目的及意义，主要内容及结构安排；第二章 相关指导理论，介绍设备更新理论，设备寿命周期费用理论，设

18、备经济寿命理论；第三章 天鑫食品加工厂复合式熏烤机现状分析，介绍企业简介及现状分析，复合式熏烤机概述，复合式熏烤机现状分析；第四章 天鑫食品加工厂复合式熏烤机更新时机选择及更新方案构造，介绍复合式熏烤机经济寿命计算及结果分析，复合式熏烤机更新方案构造，复合式熏烤机更新方案技术特点分析；第五章 天鑫食品加工厂复合式熏烤机更新方案的技术经济评价与分析，介绍复合式熏烤机更新方案评价方法的选择，数据的收集整理及参数的选取，各更新方案的结果计算。论文框架图1-1图1-1论文框架2 相关指导理论2.1 设备更新理论设备在使用或闲置过程中会逐渐发生磨损。为了维持设备良好的性能，需要及时对设备的磨损采取补偿措

19、施，这种补偿就是设备的更新。（1）设备的磨损设备磨损就其具体的磨损情形和特点，可分为有形磨损和无形磨损。设备的有形磨损表现为设备实体遭受的损坏。该磨损也有两种不同的表现形式。其一，在力的作用下，设备中零部件遭受到磨擦、冲击、振动或疲劳，使设备实体上遭受这种有形磨损，与使用强度和使用时间长度有关。其结果，可能使设备丧失精度，失去稳定性、可靠性，甚至不能再用。其二，设备在闲置过程中，或因自然力使设备产生锈蚀，或因管理不善，缺乏必要的维护、保养，而使设备实体遭受了破坏。这种有形磨损于闲置的时间长度和所处环境有关。其结果，可能使设备丧失精度甚至彻底损坏而报废。设备的无形磨损是指由于技术进步而引起的设备

20、的相对贬值。这种相对贬值有两种不同的情况。其一，由于技术进步使生产工艺不断改进，劳动生产率不断提高，生产同样结构、同样性能的设备所需社会必要劳动时间相应减少，必要劳动强度相应降低，加之技术进步也使得生产能力不断扩大，购置相同设备的费用也就不断降低，这就使原有设备发生贬值。这种无形磨损虽然产生了设备的贬值，但设备本身技术特性和功能并未改变，因此，其使用价值并未降低。其二，由于技术进步，会使性能更完善，生产效率更高，可靠性更好的设备不断出现，使原有设备相形见绌，相对贬值。这种无形磨损虽然也不改变原有设备之特性和功能，但有更高效率性能、更好的设备问世，必然产生继续使用该设备在经济上可能会产生不合理的

21、后果，这正是技术先进的设备会取代相对陈旧的设备的重要原因之一。不论设备遭受的是哪一种磨损，都会引起设备相对贬值，但就其对使用价值的影响来说，却有很大不同。针对设备磨损对其使用价值不同的影响，为维持设备的正常工作需要的特性和功能，必须对已遭受磨损的设备进行及时、合理的补偿，其补偿形式随同磨损情况而有所不同。实践中常常进行多种形式的技术经济分析和比较，以选择出最适宜的补偿形式。（2）设备的更新设备更新应包括：设备原型更新和设备新型更新。设备原型更新，即简单更新也就是用结构相同的新型设备来更换已有的严重性磨损而不能继续使用的旧机器，主要解决设备损坏问题。设备新型更新，则是以结构更先进、技术更完善、效

22、率更高、性能更好、耗费能源和原材料更少的新型设备来替代技术陈旧，不易继续使用的设备。2.2 设备寿命周期费用理论寿命周期费用，是指某一具体功能和设备在其整个寿命周期内所发生全部费用的贴现累计总和。寿命周期费用方法的基本出发点，是通过在设备的寿命前期采取各种管理措施，使购置的设备既能满足性能和进度要求，又能使设备在其寿命周期内的总费用最低。要求决策者必须从宏观、长期利益而不是从微观、短期利益的角度考虑管理原则和方法。换言之，寿命周期费用分析方法的侧重点是放在总费用上，而不是像过去那样仅仅考虑和控制某些单项费用与年度经费上。这种费用决策上的一次重大转折，它摒弃了传统的以最低购置费为决策出发点的做法

23、。（1）设备寿命周期费用分析过程设备寿命周期费用分析过程如图2-1所示。图2-1 设备寿命周期费用分析过程（2）影响设备寿命周期费用的因素设备寿命周期费用的定义可以用一句话概括为：拥有某设备并使之发挥一定实际功能所支付的全部费用。设备的实际功能，由它的技术性能及其可用度决定。因此，影响设备技术性能及可用度的各种因素也就是影响设备寿命周期费用的因素。由于设备的有形磨损，在它的使用过程中，间隔一定时间必须停机进行维修，它的实际工作时间与总时间之比，称之为它的可用度，用下面的公式来表示： （2-1）其中，MTBF为平均故障间隔时间，MDT为平均停机时间，MTTR为平均修理时间，MWT为平均等待时间，

24、且MDT=MTTR+MWT。影响到上述三个时间的因素，也就是影响可用度的因素。公式（2-1）中的平均故障间隔时间MTBF决定于设备的可靠性，平均修理时间MTTR决定于设备的维修性，平均等待时间MWT决定于设备的维修保障。因此，设备的可靠性、维修性和维修保障是影响设备可用度的因素。设备的规划、设计、制造、使用、维修、改造，甚至报废的每一阶段，所投入的人力和物力，统统折算成金额，全部总和加起来，便构成了熏烤机寿命周期费用。影响设备实际功能的各种因素，实际上就是影响熏烤机寿命周期费用的因素。图2-2给出了影响熏烤机寿命周期费用的各项因素。图2-2 影响设备寿命周期费用的因素2.3 设备经济寿命理论设

25、备的寿命按不同需要可分为：物理寿命（physical life）、折旧寿命（accounting life）、技术寿命（technical life）、经济寿命（economical life）。设备的经济寿命是指设备在使用（或闲置）过程中，遭受有形磨损或无形磨损，或二者兼而有之，使设备从经济上计算得出的再继续使用已不合适的时间长度。它是从费用的观点出发而确定的设备最佳使用周期。所谓经济上不合适，是指设备维持使用所需的开支大于设备所带来的收益，经济寿命取决于设备本身的物理年限、技术进步、设备使用的外部经济环境的变化等。这四个年限互相并不一致，通常选用设备的经济寿命作为其总使用年限，这是国际上资

26、产评估行业通用的做法。但确定设备的经济寿命却不是一件容易的事，需要较高的专业知识，到目前为止，国内尚无可供设备评估使用的经济年限规定和标准。2.3.1 设备经济寿命的确定方法根据设备经济寿命的概念，可求出设备的经济寿命，从而确定设备最具经济的更新时机。设备的经济寿命应根据不同的设备类型用不同的方法求得，主要的方法有：（1）最大总收益法；（2）劣化数值法；（3）最小年均费用法。2.3.2 三种确定方法的适用范围及局限性（1）用最大总收益法来评价设备经济寿命的方法，对一些“非盈利”的设备，如小汽车、某些电器设备、家用设备、行政设备和军用装备等很难求得收益函数。另外，最大总收益法在计算上比较复杂。同

27、时，一些盈利设备在市场上并没有盈利，而是亏损。在这种情况下，也无法用最大总收益法计算其经济寿命。（2）用劣化数值法来评价设备经济寿命的方法，在使用中具有一定的局限性，它是在假设劣化程度以每年为的数值呈线性增加的。但一般情况下，每年劣化程度的增长不可能为相同的数值增加，也不可能呈线性增加的。（3）用最小年均费用法来评价设备经济寿命的方法，是以积累的大量设备实际运行数据为基础的，否则的话，无法计算或者计算的不准确。3 天鑫食品加工厂复合式熏烤机现状分析3.1 企业简介及现状分析（1）企业背景陕西天鑫食品有限责任公司是一家中小型民营企业。公司创办于1997年，是一家集肉兔繁育、养殖、加工、销售于一体

28、的农业产业化经营企业。拥有养殖与青饲草基地200亩；科研、种兔繁育、饲料加工等配套用房6000平方米，兔肉深加工用房6500平方米。年产兔肉产品能力达580吨，已成为了西安市农业产业重点龙头企业。企业规模较小，拥有管理人员6人，员工42人。主要产品有三种：整只手撕兔、250克麻辣兔肉和五种不同口味的13克小包装兔肉丁。（2）企业现状分析2012年，企业以注册资金1千万在杨凌农业示范基地投资6700万建立新厂，加工厂占地面积约24000平方米，兔场占地面积26000平方米，总面积达5万平方米，向中型企业过渡。目前，杨凌新加工厂和兔场已完建，处在设备安装阶段，预计8月份正式投入生产。所以，企业当下

29、的主要目标和任务是：一是完善杨凌新厂的生产设备和所需设施；二是开始制定新厂的生产计划、岗位编制和各项规章制度；三是人事部着手准备招聘计划，招收各岗各职所需人才和人力；四是专注于新产品的开发和研究；五是确保旧厂生产的正常进行以满足供应需求。3.2 复合式熏烤机概述复合式熏烤机也叫烘烤机，主要用来进行肉制品烘烤，也可以进行果蔬类制品烘烤、中药材烘烤及其它工业用途等。其主要参数：1 外形尺寸： 2870×2468×2058（高×宽×厚）双门2 内腔尺寸： 1950×2000×1885（高×宽×深）双车3 加热方式：电热送

30、风4 电 源：三相五线 380V/220V 50Hz5 整机功率：26Kw （加热：24Kw；循环：1.5Kw）6 温控方式：自动7 温控范围：常温1008 时控范围：1 S99H（总时间 排湿运行时间 排湿间歇时间）复合式熏烤机组成部分及具体步骤：1 上电：开启漏电断路器或漏电开关，确认其工作是否正常。操作电源按钮，指示灯亮，关闭烘烤机顶部的补气风门，操作循环和排湿按钮，确认二者的风机转向（均为顺时针）2 温度设定： 3 时间设定：本机的时间设定包括总运行时间、排湿时间、排湿间歇时间，由于数显式时间控制器对设定的数值具有记忆功能，所以在仪表关闭状态下的设定值才有效。4 排湿：排湿分手动和自动

31、。选自动，排湿风机启动，1分钟后排湿自动停止，如果设置了间隔时间，则间隔时间到，排湿功能自动启动。5 循环：按下循环按钮，循环指示灯亮。循环风机和风门电机同步运行，循环风机将烘烤机内的空气吸入加热器，经风门调节系统换向送入烘烤机内。6 加热：按电器控制箱面板上的加热按钮，加热指示灯亮，温度控制仪对烘烤机内腔的温度进行测量和控制，加热器将循环风机吸入烘烤机内的空气加热后由循环风机送入烘烤机内。3.3 复合式熏烤机现状分析3.3.1 复合式熏烤机现状分析由于天鑫食品加工厂属中小型企业，目前拥有复合式熏烤机两台，FHKS-300型复合式熏烤机和FHKS-600型复合式熏烤机。单位：元表3-1 复合式

32、熏烤机两种型号的参数表示购置时间购置价初始运行费残值寿命（年）FHKS-300型200311800013401800015FHKS-600型201012600016752600015资料来源：天鑫食品加工厂设备管理文件（2012）.FHKS-300型复合式熏烤机从购进使用到现在已运行整10年，因使用年限导致（电线老化、线头接触不良，螺丝钉松弛）,日常使用不合理、保养不到位，使用过程中的震荡磨损，使用过程中的故障等一系列原因造成设备目前的年运行费用在大幅度增加，而企业目前管理方式偏重于技术管决策方法理,认为设备技术可以满足企业生产需要，也侧重于基本投资额即购置费用的数额,认为设备使用寿命未到 ,

33、设备仍有使用价值，而忽略了对设备投资经济效益的综合分析。3.3.2 复合式熏烤机更新的必要性（1）设备大修理设备的大修理是在原有实物形态上的一种局部更新。它是通过对设备全部解体，修理磨损的部分，更换全部损坏的零部件，修复所有不符合要求的零部件，全面消除缺陷，以使设备在大修理之后,无论在生产率、精确度、速度等方面达到或基本达到原设备的出厂标准。但是，设备大修理也有其局限性，分为两点：1 尽管要求大修理过的设备达到出厂水平，但实际上大修理过的设备不论从生产率、精确度、速度等方面，还是从使用中的技术故障频率、有效运行时间等方面，都比用同类型的新设备略有逊色，其综合质量会有某种程度的降低，这是客观现实

34、。从图4-1大修理后设备综合质量劣化图来分析，图中A点表示新设备的标准性能，事实上设备在使用过程中，其性能是沿线所示的趋势下降的，如不及时修理仍继续使用，设备的寿命一定很短，如果在点所对应的时刻上，进行一次大修理，设备的性能可能恢复到B点上。自B点起进行第二个周期的使用，其性能又继续进行劣化，当降至点时，又进行第二次的大修理，其性能可能恢复至C点。这样再一次大修理后的性能又可能恢复到相当程度，一经使用又会下降，最终降至G点，这时设备在技术上己不存在再进行大修理的可能性了。我们把图中ABCDEF各点连接起来，就形成一条曲线，这条曲线就反映了设备在使用过程中的综合质量劣化趋势，从这条曲线所呈现的现

35、象也可以看出，设备的大修理无论在经济上或在物理上都是有限度的，同时，设备物理性能的劣化随着时间的延长而增加，设备的大修理费用也随着设备物理性能的劣化程度的增加而增加。因此，设备的大修理并非是无止境的。图3-1 大修理后设备综合质量劣化图2 设备大修理的周期会随着设备使用时间的延长，而越来越缩短，假如新设备投入使用到第一次大修理的间隔期定为10-12年，那么第二次大修理的间隔就可能为8-10年，而第三次大修理的间隔则可能降至6-8年，也就是说，大修理间隔期会随着修理次数的增加而缩短，从而也使设备大修理的经济性逐步降低。因此，设备的大修理作为设备更新的一种方式之一，其存在主要取决于经济性，即是否超

36、出其经济界限。（2）复合式熏烤机大修理的经济界限的确定1 设备大修理的经济界限理论上讲，对设备进行大修理的经济界限可用下式进行判断 （3-1）式中：R为某次大修理的费用；为设备第j次大修理时该种设备的再生产价值（即在大修理年份购买相同设备的市场价）；为设备第j次大修理时的残值。由上述可知，当大修理费小于或等于设备现价(新设备费)与设备残值的差，则大修理在经济上是合理的，否则，宁可去购买新设备也不进行大修理。利用上式的前提是，要求大修理后的设备在技术性能上与同种新设备的性能大致相同，才能成立。2 复合式熏烤机大修理的经济界限的确定单位：元表3-2 FHKS-300型复合式熏烤机大修理参数表大修理

37、时间（年）大修理费用再生产价值大修理时残值2009200098000665022013250008000058980资料来源：天鑫食品加工厂设备管理文件（2012）.通过计算可知，此次继续进行大修理不具有经济性，80000-58980=21020<25000，超出了其经济界限，所以复合式熏烤机不宜采用大修理。（3）设备现代化改装设备的现代化改装并不是在任何情况下都可行的。当出现完全不同于现有加工方法的新方法，而且新的加工方法有很大的优越性时，通常情况下要求更换新设备，在这种情况下，进行现代化改装的可能性就不存在了。此外，还有一种情况，加工工艺虽然没有改变，但是为了进行现代化改装，设备的结

38、构要进行重大改动，最后保留的可能仅为机座，有时甚至连机座也要重新加工。这时对旧设备进行现代化改装也是不现实的。针对天鑫食品加工厂复合式熏烤机而言，2003年购置，至今已使用10年，属于旧设备，所以进行现代化改装是不适合的。单位：元表3-2 FHKS-300型复合式熏烤机现代化改装参数表改装时间（年）改装费用再生产价值改装时残值2013300008000058980资料来源：通过访谈法获取（2013）.通过表中数据计算可知，80000-58980=21020<30000,所以对复合式熏烤机进行现代化改装也是不经济的。综上所述，结合复合式熏烤机自身的特点和目前状况，从企业经济角度考虑，得出复

39、合式熏烤机需进行更新，但不适宜大修理和现代化改装。 4 天鑫食品加工厂复合式熏烤机更新时期确定及更新方案构造4.1 复合式熏烤机经济寿命计算及结果分析对于一台（或一套）已购进或正在使用的设备，一个寿命周期内的所有开销除了购置费（包括设备原值、运输费、安装调试费）外，还需要有维持设备正常运行的花费，即维持费。对于复合式熏烤机，这部分费用主要包括：电费和维修费。随着设备使用时间的加长，设备正常运行所需的每年维持费将逐渐增多，而每年分摊的设备购置费则随着使用年限的加长而减少。综合这两个因素，就会找到一个适当的年限，当设备使用到这一年时，每年分摊的设备购置费与每年的平均维持费之和（也称年平均使用成本）

40、为最少，即年平均使用成本最低，说明设备使用到该年限最合适，即为设备的经济寿命年限。4.1.1 经济寿命计算方法（1） 数据的折现处理由于原始数据发生的时间不同，而且时间跨度很大，几年到几十年不等，所以需要考虑资金的时间价值。若利率i保持不变，现值为p的资金n年后的终值F为： （4-1）式中，P为本金；F为未来值；i为利率；n为计算年数；为终值系数，用表示，也可以用（F/P，i,n）表示。反之，n年末的终值F由下式折算成初始年的现值： （4-2）式中，现值系数，可以用（P/F,i,n）表示。若各年利率不等，应逐年或分段计算，或取某个平均利率进行计算。当量工作天数的折算方法： （4-3）式中，为数

41、据折现后的数值，T为每年工作天数，为折算后的等价费用。（2） 低劣化数值法设某设备使用若干年后残值为，用来表示设备购置费,表示已使用的年数，则每一年的设备费用为(-)/（设备原值的年摊销额），显然与设备的使用年限有关，随着使用年数T增加，(-)/按反比例减少；但是设备使用的时间越长，设备的综合磨损损失越大，设备的维护费及电力消耗增加，而设备性能不断下降，这就叫设备低劣化。若这种低劣化每年以数值增加，则第T年得低劣化数值为T，它随着使用年数T的增加按正比例增加，而经过T年使用后，平均低劣化数值为。据此， 设初始费用为，则平均每年的运行费用为： （4-4） 式中：设备初始运行费；设备使用年数；年低

42、劣化增加值。故设备的年平均总费用 （4-5）对（4-5）式中求导数，并令其等于0，则可求出所消耗费用最少的经济寿命，即令,则 （4-6）（3）最小年均成本法计算设备的经济寿命，首先应计算出使用了T年的设备每年的年平均使用成本，然后找出年平均使用成本最低的年份，即为所求。设备第t年的年平均使用成本可用下式表示： （4-7）式中：t设备的使用年限；K为设备购置费；为设备第j年所使用的维持费；如果考虑到设备使用到第t年末时的残值，则公式（4-7）更改为 (4-8)表示第t年末时的残值。如果考虑资金的时间价值，公式（4-8）可更改为： （4-9）i为折现率，可参考银行贷款利率并考虑风险系数等因素后取定

43、。将设备使用发生的实际数据代入（4-9）中，算出每个使用年份内的，从中找出最小值对应的t值即为设备的经济寿命年限。4.1.2 计算过程及结果分析下面以FHKS-300型复合式熏烤机为例进行计算并作简要分析。（1） 采用低劣化数值法：根据设备使用情况，每年低劣化增加值约为2000元。单位：元表4-1 低劣化数值法最优更新期计算表使用年限年平均设备费用年平均运行费用年平均总费用1100000134010134025000023405234033330033403664042500043402934052000053402534061670063402304071430073402164081250

44、0834020840表4-1（续）使用年限年平均设备费用年平均运行费用年平均总费用9111009340204401010000103402034011909111340204311283331234020673表中采用低劣化数值法对设备进行最优更新期的计算，随着设备使用年限的增加，年平均设备费用(-)/在减少，设备年平均运行费用因综合磨损加剧却在增加，而年平均总费用等于二者之和。经表中计算可知，使用到第10年年平均总费用值最小为20340元。所以最佳更新期为10年。直接利用公式计算也可得设备的最佳更新期，为：（年）（2） 采用最小年均成本法：单位：元表4-2 最小成本法确定最优更新期的参数表示

45、已使用年限123456年运行费134023403340434053406340设备残值1017208860681586755447053066502已使用年限789101112年运行费734083409340103401134012340设备残值634706095259950589805822657724单位：元 表4-3 最小年均成本法（静态）最优更新期计算表已使用年限累计运行费设备费用总使用费用年平均费用113401628017620176202368029394330741653737020364144343414478411360424565381613454表4-3（续）已使用年限累

46、计运行费设备费用总使用费用年平均费用5167004747064170128346230405149874538124237303805453084910121308387205704895768119719480605805010611011790105840059020117420117421169740597741295141177412820806027614235611863表中使用最小年均成本法对设备进行最优更新期的计算，随着设备使用年限的增加，设备的运行费用在增加，设备费用也在增加。而设备的年均使用成本为设备总使用费与使用年限的比值。经计算可知，该设备使用到第10年时年平均总费用最

47、小为20340元，所以设备使用10年后若继续使用，年平均费用就会增加，故设备的最佳更新期为使用10年后更新。4.2 复合式熏烤机更新方案的构造对于设备更新方案的构造，不同设备在不同情况下更新方案的构造方式不同，且为达到同一要求的可行的设备更新方案可能会很多，如何进行更新方案的构造是本节要讨论的问题。设备更新方案的构造主要分技术寿命周期较短和技术寿命周期较长两种情况（1） 技术寿命周期较短的设备更新方案构造前文已经介绍了设备的有形磨损和无形磨损，当设备的技术寿命周期较短时（这里指设备的技术寿命小于设备的经济寿命），设备的无形磨损占主导地位，设备的贬值速度相当快，即设备未到经济上需要更新时设备的技

48、术已经被淘汰，此种情况设备的更新方案只能选择日常维持和更换新设备。例如目前计算机的更新换代等。（2） 技术寿命周期较长的设备更新方案构造当设备的技术寿命周期较长时（这里指设备的技术寿命大于设备的经济寿命），设备的有形磨损占主导地位，这种磨损可以通过设备大修理和设备现代化改装进行消除，此种情况设备的更新方案根据不同的使用情况有以下5种：1 继续使用原设备；2 对原设备进行大修理；3 对原设备进行现代化改装；4 用相同型号的新设备更换（原型更换）；5 用技术更先进或性能价格比更优的新型设备更换（新型更新）。复合式熏烤机属于技术寿命周期较长的设备范畴，因此，复合式熏烤机的更新方案构造应按照技术寿命周

49、期较长的设备更新方案构造情况去分析。结合上一章的结论，天鑫食品加工厂复合式熏烤机只适用于原型更新和新型更新两种更新方案。5 天鑫食品加工厂复合式熏烤机更新方案的评价与确定5.1 复合式熏烤机更新方案评价方法的确定5.1.1 复合式熏烤机更新方案的评价方法采用不同的更新方式其发生的费用也具有不同的优缺点。采用更换新设备的原始费用较高，但后续熏烤机运行和维修费用较低；采用大修理或技术改造的原始费用较低，但后续的运行和维修费用较高。不同的复合式熏烤机的更新方案也不相同，要通过对不同更新方案所发生的费用进行准确计算分析，选取经济性最优的。更新方案决策方法通常可分为费用最低法和更新收益最大法两大类。费用

50、最低法主要考虑熏烤机所发生的成本费用，而不计其产生的收益。通过对各种更新方案的成本费进行比较，选择费用最低的方案。费用最低法又分为寿命周期内年均总费用比较法和特定年限内总费用比较法两种。收益最大法主要考虑设备的收益，通过对各种更新方案产生的收益进行比较，选择收益最大的方案。目前常用的收益最大更新决策方法有：追加投资回收期法和更新收益法。（1）寿命期内年均总费用比较法寿命期内年均总费用比较法是分别计算各种更新方案在其各自经济寿命期内的年均总费用，并加以比较，决策目标是年均总费用最低的方案就是最佳的更新方案。其中，年均总费用等于设备的年均运行成本与分摊的年均设备购置费用之和。另外，决策时可以根据实

51、际情况，按考虑或不考虑资金的时间价值两种情况进行计算。如果不考虑资金的时间价值，设备经济寿命期内年均总费用计算公式为： （5-1）如果考虑资金的时间价值，设备经济寿命期内年均总费用的计算公式为： （5-2）式中：为不考虑资金的时间价值时设备使用到第T年的年均总费用；为考虑资金的时间价值时设备使用到第T年的年均总费用；为设备原值；为设备使用T年后的残值；T为设备的使用年限（T=1,2，···）；i为折现率；为第t年的维持费（t=1,2，3，···，T）；（P/F，i，T）为现值系数，计算公式为；（A/P，i，T）为资金回收系数，计算公式

52、为。决策时，按照（5-1）或（5-2）依次计算每种方案经济寿命周期内的年均总费用、，然后进行比较，年均总费用最低的方案就是设备的最佳更新方案。（2）特定年限内总费用比较法最低总费用法是通过分别计算出各种方案在不同服务年限内的总费用，并加以比较，根据所需要的服务年限，按照总费用最低的原则，进行方案选择的一种方法。适用于此项业务服务年限已经确定的情况。设所需的特定服务年限为N年，若第T年进行设备更新，则原有设备使用年限为T年，更新后设备使用年限为N-T年。如果不考虑资金时间价值，N年内原有设备和更新后设备的总费用之和TC为： （5-3）式中：为原有设备使用T年的总费用；为更新后设备使用(N-T)年

53、的总费用；为原有设备在使用年初的原始价值；为原有设备在第T年末的残值；为原有设备第t年的运行成本；为更新后设备在第（T+1）年初的原始价值；为更新后设备使用（N-T)年后第T年末的残值；为更新后设备第t年的运行成本。如果更新后设备的生产效率是固有设备的倍,则 （5-4）决策时，按照每种更新方案依次计算(T=1,2,···)时的TC值，得出每种更新方案对应的最小TC值并进行比较，最小TC值最小方案就是设备的最佳更新方案，最佳更新方案中TC最小值对应的年限为设备的最佳更新时机。（3）追加投资回收期法当设备的更新方案只有设备的现代化改装、设备的大修理和同型号更换时，且各

54、方案的投资、成本及年生产率等参数可以测算出来，则设备更新方案的评价方法可以采用计算投资回收期指标的方法来进行。适用于对企业的成本和生产率有影响且可以进行测算的设备。追加投资回收期法主要是在设备达到经济寿命后进行更新方案决策的方法。决策目标是通过依次计算各种不同更新方案与不更新时的差额投资回收期，选择差额投资回收期最小的方案。并要求差额投资回收期要小于或等于部门或行业的标准投资回收期。以两种可行方案的比较为例。A方案和B方案的投资分别为和，且>,第j年的维持费为和；若，则A方案好。若，则要计算年维持费的节约在规定年限内是否能回收投资的增加，倘若能或者有余，多投资的B方案比A方案好,反之结论相反。具体公式为： （5-5）其中，为部门或行业的标准投资回收期。倘若考虑资金的时间价值，则可改写如下： （5-6） 若两可行方案效率不一样，要折为一样再进