第九章设备更新的技术经济分析

第九章设备更新的技术经济分析

第一节设备的磨损第二节设备更新及其技术经济分析第三节设备大修及其技术经济分析第四节设备现代化改造及其技术经济分析第五节设备折旧

第一节设备的磨损第二节设备更新及其技术经济分析第三节设备大修及其技术经济分析第四节设备现代化改造及其技术经济分析第五节设备折旧二、设备的磨损设备在外力作用下,零部件受到摩擦、冲击、振动或疲劳，使设备实体发生变形、损耗或破坏。（机械磨损）零部件原始尺寸的改变，甚至形状发生改变；公差配合性质的改变，以及精度的降低；零部件的损坏。设备在使用或闲置过程中，受到自然力的作用产生老化或锈蚀而使设备实体产生损耗。（自然磨损）（1）有形磨损(物质磨损)—设备技术性能下降设备在使用或闲置过程中发生的实物形态上的磨损。第一节设备的磨损出现更先进、更完善、价格更低的新型设备，使原来设备丧失使用价值。——由于科学技术的进步，劳动生产率的提高等原因而造成设备经济价值的降低。由于科学技术的进步，设备生产成本降低，使原有设备贬值。（2）无形磨损(经济磨损)—设备经济价值下降—有形损耗和无形损耗同时存在而产生综合性作用（3）综合磨损设备磨损形式可消除性的有形磨损不可消除性的有形磨损无形磨损修理更新改造设备磨损的补偿方式（3）设备磨损的补偿方式（4）设备磨损的度量有形磨损的度量有形磨损系数（整套装置或整机）有形磨损程度指标（了解）无形磨损的度量无形磨损程度系数综合磨损的度量综合磨损程度系数综合磨损后的净值当q0=qn，C0=Cn，即新旧机器的劳动生产率与使用成本均相同时，Ki=Kn表示只发生了第一种无形磨损。若上述中出现了下述三种情况之一，即表示发生了第二种无形磨损：①qn>q0,Cn=C0,此时②qn=q0,Cn<C0,此时③qn>q0,Cn<C0,此时若某设备原始价值为12000元，再生产价值为8000元，此时大修理需要费用2000元。试问该设备遭受何种磨损，磨损度为多少？1.有形磨损2.无形磨损3.综合磨损4.设备净值

第一节设备的磨损

第二节设备更新及其技术经济分析第三节设备大修及其技术经济分析第四节设备现代化改造及其技术经济分析第五节设备折旧第二节设备更新及其技术经济分析一、设备的更新设备的更新是消除其有形磨损和无形磨损，特别是消除第二种无形磨损的一个重要手段。狭义地将，设备更新就指设备已磨损到不能继续使用的程度时，以相同的设备进行替换。二、设备更新策略以更新为主以扩大设备拥有量为主两者兼顾三、设备的寿命设备的自然寿命（物理寿命）从投入使用至不能使用、报废为止。由设备的有形磨损所决定。设备的经济寿命设备从开始使用到因继续使用经济性降低而需更新的年限，或年均经济性最好所对应的使用年限。设备的技术寿命（有效寿命）设备从开始使用到被技术上较先进的新设备所取代的年限。主要取决于设备的无形磨损。设备的折旧寿命为设备的折旧计算而规定的设备的使用年限。四、设备最优更新周期的确定1.面值法以同类型设备的统计资料为依据，在不考虑利息和大修理的条件下，通过分析计算其年度维持费用来确定经济寿命，从而确定最优更新周期的一种方法。例：某机器设备以30000元的价格购入，根据同类设备的有关资料，其维持费及各年残值如表所示。设备各年维持费用和实际残值年限1234567维持费用6000700080009000100001200015000累计维持费用6000130002100030000400005200067000实际残值2000013330100007500500030003000计算每年的折旧费、总使用费用和每年的平均使用费用。计算结果列于下表设备的年折旧费、总使用费用和平均使用费用使用年限1234567折旧费10000166702000022500250002700015000总使用费用16000296704100052500650007900067000年平均使用费用16000148301367013120130001317013430表中，有关费用的计算公式为折旧＝原值－残值总使用费用＝累计维持费＋折旧费年平均使用费用＝总使用费用/年限由计算结果可以看出，年平均使用费用最小的是第五年，所以该机器设备的经济寿命为五年，因而第五年末即为它的最优更新周期。仅就经济性而言，当存在大修理时，其经济寿命可延长2～3倍，更新周期也相应延长2～3倍。运行成本：设备在使用过程中发生的费用叫做运行成本。一般随设备使用周期的增加，运行成本递增，这种运行成本的逐年递增称为设备的劣化。假定运行成本呈线性增长，设每年运行成本增加额为λ,若设备使用T年，则第T年是运行成本CT。

C1——运行成本的初始值，即第一年的运行成本T——设备使用年数低劣化数值法2.设备原形更新的决策方法T年内运行成本的平均值将为：使用设备的年总费用中年分摊的设备购置费用为：K0——设备的原始价值VL——设备处理时的残值随着设备使用时间的延长，每年分摊的设备费用是逐年下降的，而年平均运行成本却逐年呈线性上升。图１年运行成本、年分摊设备购置费及年均总费用随设备使用年数的变动C1T0AC年平均设备费年平均运行费年平均总费用年均总费用的计算公式为：

设VL常数，令

则经济寿命：若设备残值不能视为常数，运行成本不呈先行增加，且无规律可循，这时可根据工厂的记录或对实际情况的预测，用列表法来判断设备的经济寿命。例题若设备原始价值K0=8000元，预计残值VL=800元，运行成本初始值C1=800元/年，年运行成本劣化值λ=300元/年，求经济寿命。某设备的原始价值为10000元，物理寿命为10年，运行成本初始值700元，各年运行成本初始值与劣化值之和见表，求设备的经济寿命。使用年限C1劣化值残值年平均运行费年平均设备费年平均总费用①②③④⑤=(Σ②+③)/①⑥=(10000-④)/①⑦=⑤+⑥1700072007002800350027001005300750235031003700150350078321672950470025022008251950277557004001100880178026606700600900950151724677700850700103613292365870011505001138118823269700150030012561078233410700200010014009902390在考虑资金时间价值的条件下，使用设备的年平均总费用计算公式为：

Wj——第j年运行成本劣化值若运行成本劣化值是呈线性变化的，设每年的劣化值增量为λ，即，则：

式中：(A/P,i0,n)----资本回收系数(A/F,i0,n)----偿债基金系数(A/G,i0,n)----等差序列年值系数在给定基准折现率i0时，令AC最小的使用年限，即为设备的经济寿命。年劣化值①C1

②现值系数③劣化值折现④⑤=Σ④(A/P,i,n)⑥⑦=⑤×⑥⑧=10000×⑥残值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习题某设备原始价值8000元，可用5年，其它数据如表。试求：不考虑资金的时间价值时设备的经济寿命；若考虑资金的时间价值（10%）时，其经济寿命为多少？年限12345初始成本600600600600600劣化值0200400600800残值55004500350025001000年劣化值①C1

②现值系数③劣化值折现④⑤=Σ④(A/P,i,n)⑥⑦=⑤×⑥⑧=10000×⑥残值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

第一节设备的磨损

第二节设备更新及其技术经济分析

第三节设备大修及其技术经济分析第四节设备现代化改造及其技术经济分析第五节设备折旧1.设备大修的概念维修：通常把为保持设备在平均寿命期限内的完好使用状态而进行的局部更新或修复工作叫维修。目的：消除有形磨损和排除机器运行中遇到的各种故障，保证设备在其使用期内保持必要的性能，发挥正常的效用。维修分类：日常维护、小修理、中修理和大修理第三节设备大修理及其技术经济分析大维修决策必须同设备更新及其他再生产方式比较。大修理决策时应注意：①综合质量会有某种程度的降低；②大修理的周期随着设备使用时间的延长，越来越缩短，从而也使大修理的经济性逐步降低。在设备平均寿命期限内，进行适度的维修，主要取决于经济性。性能时间2.设备大修理的经济评价（1）大修理的经济界限如果该次大修理费用超过同种设备的重置价值，这样的大修理在经济上是不合理的。这是大修理在经济上合理性的起码条件，或称最低经济界限。Kr≤Kn-V0LKr——该次大修理费用Kn——同种设备的重置价值V0L——旧设备被替换时的残值2.设备大修理的经济评价（1）大修理的经济界限如大修理后的设备综合质量下降较多，有可能致使生产单位产品的成本比用同种用途的新设备生产高，这时起原有设备的大修理就未必是合理的，因此还应补充另外一个条件。Czo——用大修理后的设备生产单位产品的计算费用Czn——用新设备生产单位产品的计算费用Kr——原设备大修理的费用△V0——原设备下一次大修理周期内的价值损耗现值QA——原设备下一次大修理周期内的年均产量Cg——原设备第j次大修理后生产单位产品的经营成本T0——原设备本次大修理到下一次大修理的间隔年收△Vn——新设备第1个大修理周期内的价值损耗现值QAn——新设备第1个大修理周期的年均产量Cgn——新设备生产单位产品的经营成本Tn——新设备投入使用到第一次大修理的间隔年数2.设备大修理的经济评价（1）大修理的经济界限注意：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，进行大修理经济性评价时，必须注意大修理的周期数。2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定大修理可以是设备长期使用，但从经济角度长期大修不一定合理。如果一台设备的使用期限已定而且设备每次大修理间隔期又是已知的，则设备大修理周期数应由下式求出。TE——设备的经济寿命Tj——第j-1次到第j次大修理的间隔期n——设备大修理的周期数

2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定设备大修理周期数是一个时间界限，它表明从经济上看设备应该大修几次。设备大修理间隔期及大修理次数与运行费用之间的关系。2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定合理的大修理间隔期求得：设第j个大修理间隔期内生产单位产品的平均总费用为Czj，不考虑资金的时间价值，则有△Vj——第j个大修理间隔期内应分摊的设备损耗Vj-1,Vj——分别为第j-1和第j个大修理后的设备价值

Krj——第j次大修理的费用Qj——第j个大修理的间隔期内生产产品总量Cj——第j个大修理的间隔期内设备运行总费用9.2设备大修及技术经济分析2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定假定生产单位产品的设备运行费用呈指数增长Coj——第j个大修理间隔期初生产单位产品的设备费bj——第j个大修理间隔期内生产单位产品的设备运行费用增长系数vj——第j个大修理间隔期内生产单位产品的设备运行费用增长指数2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定又假定设备价值损耗与生产产品的数量呈线形关系Ej——第j个大修理间隔期内生产单位产品的应分摊的设备损耗。9.2设备大修及技术经济分析2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定要使大修理间隔期内生产单位产品的平均总费用最小，须满足：Qj*即为第j个大修理间隔期内生产单位产品平均总费用最小的生产量。在正常生产情况下，生产Qj*的产品所需的时间就是第j个大修理间隔期的合理时间长度。

2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定若生产单位产品的设备运行费用呈线形增长，即vj=1,则：有了各个大修理间隔期内应生产的最佳产量数后，若知道设备在该间隔期内的年生产能力，就不难求出各次大修理的间隔期Tj，然后再找出设备应该大修理的次数。

第一节设备的磨损

第二节设备更新及其技术经济分析第三节设备大修及其技术经济分析

第四节设备现代化改造及其技术经济分析第五节设备折旧1.设备现代化改装的概念和意义现代化改装：是指应用现代的技术成就和先进经验，适应生产的具体需要，改变现有设备的结构和技术性能，使之全部或局部达到新设备的水平。现代化改装后可能：①提高设备所有技术特性,使之达到现代化设备的水平；②改变设备某些技术特性，使之局部达到现代化新设备水平；③使设备的技术特性得到某些改善。第四节设备现代化改装及其技术经济分析2.现代化改装的技术经济分析一般与现代化改装并存的可行方案有：①旧设备原封不动地继续使用；②对旧设备进行大修理；③用原型更新旧设备；④或用效率更高、结构更好的新设备更新旧设备。决策就在于从中选择总费用最小的方案。2.现代化改装的技术经济分析（1）最低总费用法各方案总费用的计算公式：（1）最低总费用法TC0,TCn,TC