第五章设备更新的工程经济

第四章设备更新的工程经济分析设备更新在工业企业中,对于提高生产效率，改善产品质量，促进技术进步，加速国民经济发展等都起着重要作用。但并不是在任何条件下更新设备都是有利的，应该根据设备磨损的客观规律和设备在使用过程中其赛用变化的经济规律，对设备更新进行经济分析，才能正确确定设备的经济寿命和最佳更新方案、更新方式。第一节设备更新慨述设备更新，机器设备是工业企业的主要生产手段，是工业固定资产中的主要部分，是现代化工业发展的物质和技术基础。对现有设备不断进行更新和技术改造，正是使现有劳动手段不断实现现代化的有效途径。从广义上讲应包括：设备修理、设备更换、设备更新和设备现代化改装。从狭义上讲，设备更新是指以结构更加先进、技术更加完善、生产效率更高的新设备去代替不能继续使用及经济上不宣继续使用的旧设备。设备更新策略应在系统全面了解企业现有设备的性能、磨损程度与服务年限、技术进步等情况后，分轻重缓急，有重点有区别地对待。对于陈旧落后的设备，即消耗高、性能差、使用操作条件不好、对环境污染严重的设备，应当用较先进的设备尽早替代。对整机性能尚可．有局部缺陷，个别技术经济指标落后的设备，应选样技术改造的途径对较好的设备，要适应技术进步的发展密要，吸收国内外的新技术，不断地加以改造和现代化改装。确定设备更新必须进行经济分析。修复比较合理的．不应过早更新，可以修中有改，通过改进工装就能使设备满足生产技术要求的不要急于更新。更新个别关健零部件就可达到要求的，不必更换整台设备。更换单机能满足要求的、不必更换整个机群或整条生产线。第二节设备磨损与设备大修理设备在使用和闲置过程中不可避免地发生的实物形态的变化及技术性能的低劣化称为磨损。

(一)设备磨损纳形式设备磨损分为两大类，四种形式。第一类是设备的有形磨损，它有两种形式：第一种是设备在使用过程中，在外力的作用下产生的磨损；第二种是在闲置过程中受自然力的作用而产生的磨损。设备的有形磨损导致设备的性能、精度等的降低．从而降低其使用价值。第二类是设备的无形磨损、也有两种形式：一是由于技术进步，社会劳动生产牢水平的提高，同类设备的再生产价值降低，致使原设备相对贬值；二是由于新技术的开发和应用，生产出性能更完善、生产效率更高的设备，致使原设备贬值。

(二)设备磨损的计算

1．有形磨损程度的计算

2．无形磨损程度的计算

3.设备综合磨损程度的计算设备综合磨损程度即无形磨损程度和有形磨损综合(三)设备磨损的补偿方式设备磨损的形式不同，补偿的方式也不同：若有形磨损程度较轻，可通过修理进行补偿，如果磨损严重，修复费用较高，则应进行大修理。对修理、更新和现代化改装三种补偿方式的经济分析加以比较，以确定恰当的补偿方式。对无形磨损也应视具体情况确定补偿方式。如果无形磨损使得设备的使用价值降低．应该采用局部更新或全部更新(现代化改装)。设备磨损及补偿方式关系如图9所示。设备在使用过程中，因受到有形磨损的影响，产生不同程度的损坏，雷进行修理使其技术性能得到恢复与补偿。大修理是指通过调整、修复或更换磨损的零部件的办法来恢复零件或整机的功能．以达到原有的技术性能。大修理能保留原设备未受磨损的零部件，来恢复整机的工作能力，延长设备的物理寿命，因此与购置(更换)新设备相比具有很大的优越性。但是．设备在使用过程中，不仅受到有形磨损的影响．同时还因技术进步而致使设备陈旧、所以不能仅研究设备修理的理论与方法，还必须研究依靠技术进步提高设备的经济效益的问题。借助修理的方法．可以便设备的性能得到一定程度的恢复和补偿。但是，修理是有限度的，长期无止境地按理，会导致设备性能的逐步劣化，根本恢复不到原有的性能水平长期无止境地修理，设备性能随修理次数越来越低且设备越修费用越高．随性能的降低各种消耗随之增加，在经济上不合理，同时严重阻碍了技术进步。因此必须打破传统观念，不能只靠修理或大修理来维持生产，应对设备修理进行经济分析，依取技术进步来发展生产。设备大修理经济与否要进行具体分析经济条件是：①R＜Al—Ki

式中Al为设备的残值。即大修理费用及小于新置设备的价值尺J扣除其残值Xk的费用，则大修理合理。②CI＞co

式中c1为新设备的单位产品成本；Co为旧设备大修理后的单位产品成本，即大修理后的单位产品成本小于使用新设备的单位产品成本，则大修理合理。设备的经济寿命与更新时机选择第三节设备更新方案比选的原则

一、设备更新的概念设备的更新是指在使用过程中，由于有形磨损和无形磨损的作用，致使其功能受到一定的影响，有所降低，因而需要用新的、功能类似的资产去进行替代。二、设备更新方案比选的原则（一）、特点设备更新方案比较与选择的方法，除具有投资方案比较与选择的方法的一般性质外，还具有以下两个特点：1、通常我们假定设备产生的收益是相同的，因此在进行方案比较时只对其费用进行比较。2、由于不同的设备方案的使用寿命不同，因此通常都采用年度费用进行比较，也即采用年费用比较法。设备的年度费用一般包括两部分：资金恢复费用和年度使用费。年度使用费是指设备的年度运行费和维修费。而资金恢复费用是指设备的原始费用扣除设备更新时的预计净残值后分摊到设备使用各年上的费用，可用下列两式表示：不考虑资金的时间价值：资金恢复费用＝（P-F）／n考虑资金的时间价值：资金恢复使用费用＝P（A/P，i，n）-F（A／F，i，n）式中：P-------原始费用；

F----------预计净残值；

n----------使用年限；

I-----------利率（折现率）。（二）、设备更新方案比较时，应遵循下面两条原则：1、不考虑沉没成本。这就是说在进行方案比较时，原设备的价值按其目前实际上的价值来计算，而不管其原始费用是多少。2、逐年滚动比较。在确定最佳更新时机时，应首先计算现有设备的剩余经济寿命和新设备的经济寿命，然后利用逐年滚动计算方法进行比较［例］假定某企业在4年前以原始费用22000元购买了机器A，估计还可以使用6年，第6年末估计残值为2000元，年度使用费为7000元。现在市场上出现了机器B，原始费用为24000元，估计可以使用10年，第10年末残值为3000元，年度使用费为4000元。现有两个方案:方案甲:不做更新，继续使用设备A;方案乙:卖掉设备A，目前的售价是8000元，然后购购置设备B。已知：ic=15%,试对甲、乙两方案进行比较。解—1：

2000

0123456

70007000

7000

7000

7000

7000

甲方案的现金流量图－280003000012345678910

40004000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

400024000

乙方案的现金流量按照图中的现金流量情况，可以分别计算两个方案的年度费用为：AC甲＝7000-2000（A/F，15％，6）

＝7000-2000×0.1142=6771.6(元)AC乙＝(24000-8000)(A/P，15%，6）+4000-3000（A/F，15%，10）

＝16000×0.1993+4000-3000×0.0493

＝7040.9（元）AC甲<AC乙，所以应选择方案甲解2：两个方案现金流量如图所示：

20000123456800070007000

7000

7000

7000

7000

方案甲的现金流量图－2

3000012345678910

40004000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

400024000

乙方案的现金流量AC甲=（8000-2000）（A/P，15%，6）+2000×0.15+7000=8885.2(元)AC乙=(24000-3000)(A/P，15%，10）+3000×0.15+4000=8635.3(元)AC甲>AC乙，所以应选择方案乙第四节设备更新方案的比选方法一、设备的寿命1、设备的自然寿命---是指设备从投入使用开始，直到因物质磨损而不能继续使用，报废为止所经历的时间。（物质寿命）2、设备的技术寿命---是指从设备开始使用到技术落后而被淘汰所延续的时间，也即是指设备在市场上维持其价值的时期。（有效寿命）3、设备的经济寿命---设备的经济寿命是指设备从开始使用到其年度费用最小的使用年限等值年成本年度使用费资金恢复费用年度费用NO使用年限从图上可以看出，在n年时的年度费用最小（图中n点），这n年就是设备的经济寿命，因此设备在使用到其经济寿命的年限更新最为经济。二、设备的经济寿命的估算设备的经济寿命是指设备从开始使用到其年度费用最小的使用年限。设备的年度费用由资金恢复费用和年度使用费用组成。年度使用费用又由年运行费用和维修费组成。如果C代表年度费用，O代表年运行费，M代表年维修费，残值为F，n代表服务年限，当不考虑货币时间价值时有C＝（P-F）／n＋O＋M，式中（P-F）／n是设备的资金恢复费用，从上式知其随使用年限的增长而逐渐变小，而O和M随使用年限的增长而变大。设备的年度使用费通常分三种情况：不规则的、固定不变的、不断增加的。经济寿命的求解分不考虑时间因素和考虑时间因素两种情况。（一）、设备使用费每年增加一个固定额设C表示年度费用，Q表示第一年的使用费，q表示使用费的逐年增加额，P表示设备的原始费用，n为使用年限、LN为残值。则有：C＝(P-LN)/n＋Q＋［q＋2q+3q+…+(n-1)q］/n

＝(P-LN)/n＋Q＋n（n－1）q／2n=(P-LN)/n+Q+(n-1)/2若要使C达到最小，在上式中对n求导数，并使其等于零，即令dC／dn＝0可有：dC／dn＝－(P-LN)/n2＋q/2=0可解之得：n＝［例］有一新机器，原始费用为8000元，不论使用多久，其残值都是800元，而其使用费第一年为800元，以后每年增加300元，暂不计利息，求其经济寿命。解：已知P＝8000，q＝300，LN=800代入公式可求得机器的经济寿命为：N=7年

（二）、年度使用费增长是不规则的情况下：1、静态模式下设备经济寿命确定方式

NCN=（P-LN）/N+1/N∑Ct

t=1［例］某设备原值30000元，其各年残值及使用费资料如下表所示。某设备各年使用费及残值表使用年数1234567使用费5000600070009000115001400017000年末残值15000750037501875100010001000不考虑时间因素的情况下求设备的经济寿命的计算过程及结果单位：元使用年限N(P-LN)⑶=⑵/⑴Ct年度经营成本∑Ct经营成本累计⑹=⑸/⑴平均年度成本⑺=⑶+⑹CN⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺115000150005000500050002000022250011250600011000550016750326250875070001800060001475042812570319000270006750137815290005800115003850077001350062900048331400052500875013583729000414317000695009929140722、动态模式下设备经济寿命的确定方式。对于考虑时间因素的设备经济寿命，其求解一般是通过列表来计算。表达式为：AC=(P-LN)(A/P，ic，N）+LNic+∑Ct(P/F，ic，t)(A/P，ic

，N）［例］根据上题的数据，计算在考虑时间因素时的设备经济寿命（设ic＝6％）考虑时间因素求设备的经济寿命的计算过程及结果NP-LN（A/P,6%,t)LN×6%⑵×⑶+⑷Ct（P/F,6%,t)[∑⑹×⑺]×⑶AC=⑸+⑻⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼1150001.06009001680050000.94345000218002225000.545445012721.560000.89005485.118206.63262500.374122510045.170000.83965961.016006.14281250.2886112.58229.490000.79216656.014885.45290000.2374606944.6115000.74737515.414460.06290000.2034605958.6140000.70508446.614405.2*7290000.1791605253.9170000.66519462.514716.4三、设备更新方案的比选例：某企业在3年前花20000元购置了一台设备，目前实际价值为10000元，估计还能使用5年，有关资料如表继续使用年限t12345年使用费30004000500060007000年末残值70005500400025001000现在市场上出现同类新型设备，新设备原始费用为15000元，使用寿命为10年，有关数据见表：ic=8%使用年限t12345678910年使用费1000150020002500300035004000500060007000年末残值10000800065005000400030002000100010001000原设备等额年金AC计算表NP-LN（A/P,8%,t)LN×6%⑵×⑶+⑷Ct（P/F,8%,t)[∑⑹×⑺]×⑶AC=⑸+⑻⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼12345新设备等额年金AC计算表NP-LN（A/P,6%,t)LN×6%⑵×⑶+⑷Ct（P/F,6%,t)[∑⑹×⑺]×⑶AC=⑸+⑻⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼12345