工程经济第7章-项目拟建条件与技术分析

工程经济第7章-项目拟建条件与技术分析第一页，共96页。第七章项目拟建条件与技术分析第一节项目的物料供应分析1第二节厂址选择

2第三节技术评价3第四节工艺技术方案研究4

第五节设备方案研究5第二页，共96页。第一节项目的物料供应分析

一、物料供应分析的内容

（一）所需的物料种类分析

拟建项目的建设和生产所需要的物料种类繁多，内容复杂。（二）所需物料的性质要求分析根据拟建项目所选定的产品及拟采用的工艺技术方案，研究物料的性质要求，进而确定物料的技术规格。

包括主要原料、材料、辅助材料、包装材料、维修材料、配套件（元件、半成品、配套件）、燃料（煤、石油、氢气及其它燃料）、水、电力、热力第三页，共96页。第一节项目的物料供应分析（三）物料供应数量和物料供应方案分析

根据生产规划和物料消耗定额，确定物料供应数量。根据物料需求情况，综合考虑各种因素，选择最佳的物料供应方案，编制主要物料供应表。二、物料供应规划

在可行性研究中，应列出各种投入物的详细的供应规划，内容包括：供应来源和供应商、签订的有关协议和规章、所需物料的数量和质量、采购方式、运输方式、存储方式和风险估测。

第四页，共96页。第一节项目的物料供应分析二、物料供应规划

各个企业直接采购通过代理商，由他们自行采购或代表企业采购物料采购方式分类由数个企业组成一个联合体、集体进行采购招标采购三、物料供应费用分析

以何种价格取得材料和投入物，是项目是否具有商业盈利能力和经济可行性的决定性因素。物料供应的费用主要是根据物料价格、单耗定额和产品数量来进行估算。第五页，共96页。第二节厂址选择

一、项目选址的内容和原则

（一）厂址选择的内容

一般情况下，确定某个建设项目的具体地址（或厂址），需要经过建设地区选择（又称为选点）和建设地点选择（又称为定址）这样两个不同层次的、相互联系又相互区别的工作阶段。

地点选择是指对项目具体坐落位置的选择

地区选择是指在几个不同地区之间对拟建项目适宜配置在哪个区域范围的选择第六页，共96页。第二节厂址选择（二）厂址选择的原则

1．选点的原则（1）要符合国民经济发展战略规划、国家产业布局总体规划和地区经济发展规划的要求；（2）要根据项目的特点和需要，对原材料条件、能源条件、水源条件、各地区对项目产品需求及运输条件等进行全面的综合分析；（3）要综合考虑气象、地质、水文等建厂的自然条件；（4）要充分考虑劳动力来源、生活环境、协作、施工力量、风俗、文化等社会环境因素的影响。第七页，共96页。第二节厂址选择（二）厂址选择的原则

2．定址的原则（1）厂址土地面积与地形应能满足项目建设、生产和职工生活的要求，使各类构筑物、建筑物道路及场地等得到合理的布置；（2）建厂地势要尽量平坦或略有坡度，以减少平整场地的土方工程量和便于排水；（3）厂址不能选在地震断层、滑坡、泥石流、崩塌及大雨洪水淹没的地方，地下水位应低于地下室和隧道的深度；（4）厂址尽可能靠近主要运输干道和车站；第八页，共96页。第二节厂址选择2．定址的原则（5）厂址应尽可能靠近已有的企业或居民点，以便于利用现有的市政及生活设施；（6）厂址不宜选在影响居民生活环境卫生的上风向和现有烟尘污染较重工厂的下风向；（7）要尽可能考虑厂际协作；（8）尽量少占耕地，少占或不占良田；（9）服从城乡建设规划和土地开发整治规划的要求。第九页，共96页。第二节厂址选择二、厂址选择的技术经济分析方法

通过实地调查和基础资料的搜集，拟定项目选址的备选方案，对各种方案进行技术经济论证，选择最佳厂址方案。厂址选择的技术经济分析主要有综合评价法、费用比较法以及厂址选择重心类比模型等方法。（一）综合评价法根据厂址选择的条件，建立厂址选择的指标体系，并通过比较分析和综合评价，从中选出一个满意的选址方案。其步骤如下：

第十页，共96页。第二节厂址选择（一）综合评价法1．建立厂址选择的指标体系。2．确定指标标值。3．确定指标权重。4．计算方案综合评价值，选择推荐方案。（二）费用比较法

就是通过计算分析各厂址方案的投资费用和经营费用，选择现值费用或年值费用最小者为最优方案。第十一页，共96页。第二节厂址选择（三）厂址选择重心类比模型

选择厂址时，如果生产费用中运输费是一个很重要的因素，多种原材料需由各地供应，产品销售到n个地区的许多用户，为了使运输距离最短，可以根据重心原理确定厂址的地理位置。第十二页，共96页。第二节厂址选择（三）厂址选择重心类比模型

假设各原料基地在某段时间内（如一年）的供应量为Qi(i=1,2,…,n)

，各种原料基地的相互位置为已知（如下图所示），可求出其重心的坐标为：第十三页，共96页。第三节技术评价

一、技术评价的概念及其分类

（一）技术评价的概念

技术方案的技术评价是以方案的技术系统为对象，以技术系统能否实现方案要求的技术功能、性能、效率以及实现的程度为中心目标，对方案技术系统的可行性、可靠性、适用性、先进性及其综合技术效果进行权衡的研究活动，目的是从众多技术方案中选择一个与技术环境相适应的最佳方案，或提出方案改进建议，为决策提供依据。第十四页，共96页。第三节技术评价（二）技术评价的分类根据国家的技术政策、技术发展战略与规划，对方案的宏观技术效果进行分析评价，研究它对宏观技术体系、技术结构、产业结构及产品结构的影响微观技术评价从方案的宏观技术效果与微观技术效果相统一的角度出发，以微观技术效果评价为重点，将方案的技术系统置于一个以企业为中心的特定技术环境中，考察其技术功能实现的可能性及实现的条件、程度和影响宏观技术评价第十五页，共96页。第三节技术评价二、技术来源分析

投资项目所需要的技术，可通过多种途径获得，最基本的来源有自主研究、合作开发、委托研究、引进等。自主研究指企业依靠自己的研究开发力量来完成技术工作。特点：可根据既定的市场、经济、技术等目标自主开发，易直接用于生产，便于今后改进，但同时要求企业有较强的科研能力和充足的科研经费。合作研究指企业与企业或科研单位之间发挥各自的优势，联合进行研究开发，生产销售，以尽快开发、实施技术的一种途径。特点：合作的各方共担风险、共享成果。这种方式适合于科技力量不足、研究资金缺乏的企业。合作双方可以是两企业，也可以是企业、科研单位、高等院校。第十六页，共96页。第三节技术评价二、技术来源分析

委托研究

社会中存在着一批有相当规模的专业科研机构，它们愿意承接各类研究与发展课题，企业能够清楚地陈述自己的要求（所要求解决的问题和应达到的技术经济指标），并提供足够的研究开发委托费用。特点：可克服自身研究开发力量的不足和缺陷，及时提供企业必需的创新，但有时委托费用高，具有一定的风险，要求慎重选择委托单位，并能密切保持与委托单位的联系，使对方及时明确应达到的目标。这种策略多适用于企业自身研究开发部门无法进行的部分技术创新工作，或科研单位已有一定基础，由企业出资进一步开发的项目。第十七页，共96页。第三节技术评价二、技术来源分析

引进

指指企业利用各种手段引进外部的先进技术。引进技术应注意遵循引进、消化、吸收、提高的原则，否则不仅自身的科研开发能力无法提高，还可能受制于人。战后的日本曾采用这种策略开发了大量高技术的新产品，促进了日本经济的发展。不同的项目可选择不同的技术来源，参见表7－5。(表7－

5)第十八页，共96页。第三节技术评价三、技术评价的内容

1．技术开发的迫切性和重要性。2．技术的先进性。3．技术的适用性。4．技术的可靠性。5．技术的连锁效果。6．技术的危害性。7．技术成功的概率。8．技术的效益与代价。9．研究开发周期。10．与国家政策、法律、规划的一致性。第十九页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（一）技术评价指标体系

对技术方案进行技术评价时，应首先确定评价的目标、指标及评价标准，然后建立评价指标体系并进行综合评价。技术评价目标，分为总目标和子目标。总目标是指评价对象（如产品开发方案）所期望实现的状态。子目标是对总目标的分解，可分为一级子目标、二级子目标等等。

子目标连同总目标形成一个“多层递阶结构”，构成一个目标体系。依据建立起来的技术评价目标体系，对其子目标选定评价指标，更可得到技术评价指标体系。

第二十页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（一）技术评价指标体系

技术方案不同，技术评价的指标体系也会不同。以新产品开发为例，产品种类繁多，功能、性能各异，加之对评价的内容、深度等要求不一，使得新产品开发方案的技术评价指标体系不尽一样。第二十一页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（一）技术评价指标体系

下面给出以某机电产品为例的新产品开发方案技术评价指标体系，如图7－1所示。B1B4B2B3C11～C14C21～C24C31～C34C41～C44A图7－1某新产品开发方案技术评价指标体系第二十二页，共96页。图7－1的解释A——方案预期技术的价值。用以衡量技术方案满足产品开发成功率与技术效果最优目标的程度。B1——产品技术的先进性。它是指与同类的其他产品相比，该产品在各项技术指标（如技术性能、有效性与时间性指标等）的优越程度。B2——产品技术的适应性。它是衡量在产品满足市场需要程度的指标，是产品技术适应性的一个重要方面。B3——产品技术对环境的影响。该指标用来衡量在产品的生产和应用过程中将会给自然、生态平衡带来的影响，特别是那些非预期的负影响有多少及程度的大小。B4——产品技术实现的可能性。用以反映该产品技术方案实现的内部、外部技术经济环境条件及保证程度。第二十三页，共96页。图7－1的解释C11——产品设计的先进性。它是衡量产品技术原理的新颖程度、产品结构的独创性和产品的标准化程度等内容的指标。C12——产品功能的完善程度。它代表产品功能的适应性（满足用户需要）、产品的灵敏度与精确度和产品的工作能力及工作效率等内容。C13——产品工作的可靠性。是指该产品不论在何时始终处于可以工作并能完成任务的状态的程度，包括产品的有效性和维修性。C14——对材料等投入资源的利用程度。即产品选材（或其他投入资源）的合理性及利用率的高低。C21——用户对产品功能的满意度。产品功能包括使用功能和美学功能。C22——产品市场要求量及发展趋势。指该产品的市场需求量大小及今后的发展变化趋势。C23——与相关产品的配套性。特别是该产品为中间产品时，必然考虑该产品与其相关产品(如下游产品)的配套性。C24——产品市场竞争能力。指产品的性能、质量和价格适应市场变化的能力。第二十四页，共96页。图7－1的解释C31——有无污染及污染程度。用来反映该产品有无工业“三废”及对大气、水质和土壤的污染程度。C32——对生态的影响。即对动、植物有无影响及影响程度。C33——对自然资源的影响。指对自然资源（如矿产资源）有无破坏和能否综合利用自然资源等。C34——克服对环境不利影响的难易程度及费用大小。C41——企业产品的开发能力。指企业的现有技术力量对新产品开发的适应能力。C42——企业的制造技术水平。指企业的现有制造技术水平的高低，能否适应新产品的加工工艺要求及适应程度如何。C43——企业的经营决策能力。指企业生产组织管理水平的高低，能否适应新产品的营销需要及适应程度大小。C44——其他外部条件。指配套产品、原辅助材料、燃料动力和资源等供应渠道及可靠程度。第二十五页，共96页。第三节技术评价（二）技术方案综合评价

根据技术评价指标体系，建立综合评价模型进行综合评价。表7－6是技术引进方案综合评价的一种方法。实例分析7－1技术方案风险综合评价

高技术产业化过程是一种高难度的、高风险的创新过程，由于其高度的创新性，人们很难获取关于这一过程的比较完整、准确的信息，即信息是残缺的。这种残缺表现为：虽然对未来情况有所了解，如对某些定性评价指标有所了解，但对如概率、可能的风险损失、投资收益变动等定量指标很难作出估计，只能借助专家的意见和知识用定性指标进行评价，具体可采用德尔菲法、系统模糊决策法和层次分析等方法。（表7－6）第二十六页，共96页。第三节技术评价实例分析7－1技术方案风险综合评价某高校企业根据市场调查，得知新型超硬材料立方氮化硼可替代金刚石使用，并且其制造成本低于金刚石的制造成本，利润较高，该项目的技术问题已被某应用化学研究所攻克，基本的制造参数如温度、压力、配方已获得，开发生产该种新材料遇到的主要问题是：资金缺乏、单晶质量不稳定、加工设备性能可能满足不了要求、生产操作人员的技术水平可能影响新材料的生产；由于目前市场需求的产品是用该种新材料加工的制成品，如磨具、刀具等，直接使用原材料的厂家几乎没有，多数买方是将该种材料用于试验，只有少量的不稳定出口，因此，在需求规模、品种、质量、销售等方面尚存在问题。

第二十七页，共96页。第三节技术评价实例分析7－1技术方案风险综合评价从企业有关人员的分析和介绍中，可将开发该种新材料的风险概括为：技术风险、生产风险、资金风险和人员风险；以及销售风险、规模风险和品种风险，前四类为供给风险，后三类为需求风险，依据层次分析法可得开发该种新材料的分层结构模型，该模型如图7－2所示。

第二十八页，共96页。第三节技术评价图7－2新材料开发的风险估计的分层模型第二十九页，共96页。第三节技术评价（二）技术方案综合评价

我们认为高科技项目的风险评价可分为风险指标的重要性评价和风险大小可能性评价及两者的综合评价，其评价模型为：

Zj为高科技项目出现第j种风险状态（j=1，为高风险；j=2为中风险；j=3为低风险）的风险综合评价值；wi为第i项风险指标的重要性权数，共有m项风险指标；Pij为第i项风险指标出现第j种风险状态的概率。Zj

=

(j=1,2,3)

第三十页，共96页。第三节技术评价（二）技术方案综合评价在分层结构模型的基础上可用两两对比的方法构造各层次的风险大小判断矩阵，各判断矩阵如表7－7至表7－16所示，各子目标、指标的权重和大、中、小风险出现的可能性的计算结果如表7－17所示。第三十一页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（二）技术方案综合评价第三十二页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（二）技术方案综合评价第三十三页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（二）技术方案综合评价第三十四页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（二）技术方案综合评价第三十五页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（二）技术方案综合评价第三十六页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（二）技术方案综合评价第三十七页，共96页。第三节技术评价四、技术评价指标体系和综合评价

（二）技术方案综合评价由表7－17知，该种新材料开发的风险估计结果为：

(风险大，风险中，风险小)=(0.5263,0.3076,0.1305)经归一化处理后，得到总目标排序结果为:

(风险大，风险中，风险小)=(54.57%,31.89%,13.54%)即开发该种新材料的风险较大，出现较好形势的可能性很小。第三十八页，共96页。第四节工艺技术方案研究一、工艺和工艺设计（一）工艺

工艺是劳动者使用生产工具，对各种原材料、半成品进行加工或处理，使之成为产品的方法。生产工艺是指生产产品所采用的工艺流程和制作方法。工艺流程是指投入物(原料或半成品)经过有次序的生产加工，成为产出物（产品或加工品）的过程。（二）工艺设计

工艺设计是指根据人们长期的生产经验、现实条件，吸收先进的科学技术成果，设计出拟建项目所需的生产工艺。

第三十九页，共96页。第四节工艺技术方案研究二、设计工艺技术方案的原则（一）符合企业生产类型的要求企业生产类型是根据生产产品的品种、产量、工作地专业化程度而划分的。一般分为大量生产、成批生产、单件生产三种。不同生产类型的工艺过程各有不同的特点，其所采用的工艺方法、加工设备、工艺装备和工艺规程也都各不相同。

第四十页，共96页。第四节工艺技术方案研究大量生产

1同类产品的产量大而品种少，生产条件稳定，经常不断地重复制造某一种或少数几种产品。2企业在计划期内，生产若干品种的产品，每一种产品及其零部件的制造，均按批轮番生产。成批生产

成批生产

3生产的产品品种繁多，每种产品数量少，对于单件小批生产，多采用通用设备和工艺方法，专业化程度很低。单件生产

不同企业生产类型的特点如下：第四十一页，共96页。第四节工艺技术方案研究（二）符合加工对象的特点各种产品在材质、几何形状、加工精度、技术条件、生产批量等方面均有不同要求，工艺方案应能针对性地满足这些要求。（三）采用先进的工艺方法随着科学技术的高速发展，新技术、新工艺层出不穷，应结合企业生产实际，在工艺方案中吸收应用。（四）选用合适的工装设备工艺方案的重要内容之一是选用合适的工装设备。一般应考虑以下几点：第四十二页，共96页。第四节工艺技术方案研究（四）选用合适的工装设备

工艺方案的重要内容之一是选用合适的工装设备。一般应考虑以下几点：

1．机床的使用范围、功率等应与零件形状尺寸相适应。即按工件的形状、尺寸及工序的性质来决定机床的型式和尺寸。大机床加工小零件将是浪费的，小机床加工大零件将出现机床动力不足的情况，因而影响加工精度和机床的精度。

2．机床的精度与工件要求的加工精度相适应。低精度机床不能满足高精度工件的加工质量要求；高精度机床加工低精度零件则将增加零件成本，造成浪费。

3．机床的生产率与零件生产规模相适应。如果机床的生产率低，则同一工序就必须增加机床台数及相应增加夹具、刀具、量具、工人人数、占用的厂房面积和工序间的运输量。第四十三页，共96页。第四节工艺技术方案研究（五）采用先进的生产组织形式合理的生产组织形式，将会减少加工工序环节，缩短生产周期，同样的工艺方案由于采用的生产组织形式不同，将会有不同的经济效果。（六）讲究经济效益效率高和成本低是衡量工艺方案好坏的重要标准，而这两点都统一表现在经济效益上。第四十四页，共96页。第四节工艺技术方案研究三、工艺技术方案的效益优化工艺技术方案的效益优化就是在保证产品的功能和加工与装配质量的前提下，寻求成本最低的工艺。它主要包括工艺方案成本优化、工艺路线优化、机械加工工艺优化以及工艺配料优化等。（一）工艺方案成本优化生产同一种产品可以有多种工艺方案，不同的方案在投资和日常运行费用上往往是不同的。工艺设计时，不仅要考虑工艺的先进性、适用性、同时要考虑其经济性，即工艺成本的优化。第四十五页，共96页。第四节工艺技术方案研究（一）工艺方案成本优化

设第i个工艺方案的投资为Ki，单位变动成本为Cvi，年产量为Qi，年固定经营成本（不包括折旧的固定成本）为OCfti，寿命周期为Ni，期末残值为Si，标准收益率为i。，则工艺方案的最小工艺成本模型是使方案在寿命周期内的年值成本AC最低，即：对于任意两个工艺方案j和k，其平衡点年产量模型为：(7.2)(7.3)当市场年需求量大于Qe时，应选择投资较大的工艺方案k，因为该方案的工艺成本较低；反之，应选择投资较小的工艺方案j。第四十六页，共96页。第四节工艺技术方案研究（二）工艺路线优化

设有n种不同的工艺路线，其中任意一条工艺路线记为k（k＝1，2，…，n），第i道工序记为ei，第i道工序的成本（或工时）为C（ei）；第k条工艺路线的总成本（或总工时）为L（k），则最优工艺路线模型为：

当工艺路线较少时，可分别算出所有工艺路线的总成本（或总工时），并选其最低的为最优工艺路线；当工艺路线较多时，可采用动态规划法或最短路线法求解。(ei)(7.4)第四十七页，共96页。第四节工艺技术方案研究（三）工艺配料优化

工艺配料优化就是在满足产品功能对各种元素成份要求的条件下，寻求成本最低的工艺配料方案。设xi为第i种原料的配料百分比，共有m种原料，第i种原料的配料百分比特定要求值为di（i＝1，2，…，l＜m）。Pi为第i种原料的价格，aij为第i种原料含第j种元素成份百分比，共有n种元素成份，bj是产品功能所要求的策j种元素成份含量，则工艺配料优化模型为：第四十八页，共96页。第四节工艺技术方案研究产品对各种元素成份含量约束条件：（j=1，2，…，n）≤（＝，≥）这是一典型的线性规划模型，可用单纯形法等方法求解。≤（＝，≥）di（i=1，2，…，l）原料配料百分比约束条件：第四十九页，共96页。式中，Cp为加工每件工件的工艺成本，C1为每件工件费用，C2为刀具磨损费用，Q为每件刀具所加工的工件数目，C3为单位时间机床和劳力的费用，t1为每件工件的装卡工件、卸工件、检验和重新定位所花的时间，t2为每件工件的切削时间，t3为更换刀具的时间。第四节工艺技术方案研究（四）机械加工工艺优化机械加工工艺优化就是要建立其工艺成本模型，研究费用最低和加工时间最短的最佳切削速度，分析降低成本的措施。机械加工工艺成本是指与所采用的加工方法有关的费用，具体地说这应包括工件费用、刀具磨损费用以及机床和操作者所花时间的费用，即：(7.5)第五十页，共96页。第四节工艺技术方案研究

在机械加工工艺成本模型（7.5）中，工件切削时间t2和每件刀具所加工的工件数目Q均与切削速度有关，其关系式分别为：

F.W．Taylor提出了关于刀具寿命与切削速度方程：(7.6)(7.7)n和E均为常数。n的值在很大程度上依刀具及工件所用的材料而定，一般n＝0.1～0.4。E取决于材科和切削的物理因素，其值约从180到1000。L——为刀具行程长度；V——为切削速度；T——为刀具寿命，它也与切削速度有关(7.8)第五十一页，共96页。第四节工艺技术方案研究将公式(7.6)和(7.8)代入(7.7)，得：(7.9)

再把该式和(7.6)式代入(7.5)，整理后得机械加工工艺成本与切削速度的关系式为：(7.10)第五十二页，共96页。第四节工艺技术方案研究令，求得使机械加工工艺成本最低的最佳切削速度为：

有时为了满足交货期的要求，需要求出使加工时间最短的最佳切削速度。设加工时间为t，则：将公式(7.6)和(7.9)代入上式，并令，可求使加工时间最短的最佳切削速度：(7.11)(7.12)(7.13)第五十三页，共96页。第五节设备方案研究一、设备与设备分类（一）机器设备的概念机器设备是由零件组装成的，能运转、能转换能量或产生有用功的装置。它能减轻人的劳动强度，可以作为生产工具提高生产率。机器设备是一定社会历史时期的产物，并随着科学技术的发展而发展。随着科学技术的进步，机器设备逐渐向高效率、高节能、高精密度、高难度的方向发展。第五十四页，共96页。第五节设备方案研究生产设备

辅助设备服务性设备

备件和工具

生产设备是指生产工艺路线上用于制造产品所必不可少的设备。辅助设备是指在辅助车间内的生产性设备服务性设备是指间接为生产服务的设备，如管理、安全、生活、医疗和其它福利等方面的设备等。备件和工具指各种备用设备、易损件备用品、一般工器具、专用工器具等。（二）设备的分类1．按设备的性质和作用分类第五十五页，共96页。第五节设备方案研究通用机器设备泛指国民经济各部门中广泛应用的机器设备。专用机器设备指国民经济各部门或行业为完成某个特定的生产环节、特定的产品而专门设计、制造的机器设备（二）设备的分类通用机器设备专用机器设备2．按设备的适用范围分类第五十六页，共96页。第五节设备方案研究3．按技术先进程度分类

先进设备一般设备淘汰设备(落后设备)（二）设备的分类第五十七页，共96页。第五节设备方案研究坚持的原则先进性、可靠性、经济性、适用性

Text减少费用和能耗

二、设备选择的原则灵活性配套性尽量国产化第五十八页，共96页。灵活性原则工艺设备的灵活性即柔性，是指对要加工的原材料等条件要求的严格程度和设备适应生产方案改变的能力。柔性比较大的工艺设备，在未来的生产中，比较容易适应改变后的产品结构，对减少项目的风险很有益处。由于项目投资存在许多不确定性因素，有些风险是难以预测的，项目投产运营后，可能要根据当时客观情况的变化而改变生产方案。生产方案的改变可以是生产能力的改变，品种规格的改变，甚至是产品对象的改变。对于生产方案基本不变的项目，单条生产线的生产能力应尽可能大，设备应尽量选用专用设备，以适应大规模、高效率生产的需要。对于生产方案经常改变的项目，单条生产线的规模不宜过大，专有设备不宜太多，应多选用通用设备，选用适应生产方案改变能力较强的设备。第五十九页，共96页。配套性原则要考虑生产设备和辅助设备的配套，设备与备件的配套，国内外设备的配套，设备的维修配套，前后各道工序之间设备工艺技术和能力协调配套，以保证设备方案系统完善，正常运行。

关于进口设备的配套问题应注意以下几点：1．引进设备之间要配套。2．引进设备与国产设备配套。3．引进设备与原有设备、厂房要配套。4．引进设备要与原材料、备品备件及维修能力相配套。另外，为了便于维修配套和更新替换，设备的选型应注意标准化、通用化和系列化。第六十页，共96页。尽量国产化原则设备的选择必须立足国内，尽量采用国产设备，这是一条重要原则。当然，立足国内并不排除引进国外先进设备和机械。凡是国内可以制造，并能保证质量、数量和按期供货的设备，或者进口一些技术资料就能仿制的设备，原则上可国内生产，只需引进关键设备就能由国内配套使用的，就不必向国外引进成套设备。尽量国产化原则，可以使我国有限的外汇用于进口关键的国内不能制造的急需设备，同时还能保护我国机电产品的发展。第六十一页，共96页。第五节设备方案研究三、设备方案的确定整个项目所需设备，包括国内订货设备，进口设备和合作制造设备。根据项目的技术经济特点、项目规模，确定项目生产运营所需的各类设备，按照设备选择的原则，对几个拟选择的设备方案进行比较，选择最优方案。其中最主要的，是对主要生产设备的规格、型号、生产能力、主要尺寸和设备台数进行计算、论证和选择，这是其它设备选择的基础。根据最优设备选择方案，列清设备明细表，对不同类型设备分别说明名称、型号、规格、数量、生产内容、生产能力、设备来源、价格等（见表7－18）。

第六十二页，共96页。第五节设备方案研究四、设备的磨损和设备寿命周期研究（一）设备的磨损1．设备的有形磨损设备在使用过程或闲置状态都会发生实体的磨损，这种磨损称为有形磨损。它分为两类：（1）第Ⅰ种有形磨损。机器设备在使用过程中，由于力的作用使零部件发生摩擦、振动和疲劳现象，以致机器设备的实体产生磨损。（2）第Ⅱ种有形磨损。设备在闲置状态下，由于自然力的作用，使机器设备生锈、金属腐蚀、橡胶和塑料老化等。第六十三页，共96页。第五节设备方案研究

2．设备的无形磨损

（1）第Ⅰ种无形磨损，或称为价值贬值性磨损。这是由于科学技术进步、劳动生产率提高、成本减少，导致设备的再生产费用降低，因而使原有机器设备的价值相应贬值所产生的损耗；（2）第Ⅱ种无形磨损，也称之为技术落后性磨损。由于出现了结构更加先进、技术更加完善、效率更高、耗费更少的新型设备，从而使原有设备的使用价值相对降低而造成的损耗。第六十四页，共96页。第五节设备方案研究（二）设备的寿命

设备的寿命是指设备从投入使用开始，经过有形磨损和无形磨损，直至在技术上或经济上不宜继续使用，需要更新改造所经历的时间。设备的寿命按其性质可分为自然寿命、技术寿命和经济寿命。自然寿命1又称物理寿命、物质寿命或使用寿命，指设备从投入使用到报废所延续的时间。2指设备从开始使用到技术落后而被淘汰所经历的时间。技术寿命3指设备从开始使用到因有形磨损和无形磨损，如果继续使用已不经济为止所经历的时间。它具体表现为设备的年平均净收益最高或年平均费用最低所对应的时间经济寿命第六十五页，共96页。第五节设备方案研究（三）设备经济寿命分析及其模型1．设备经济寿命的通用模型与最小费用模型设备经济寿命是由其经济合理性（即经济效益）所决定的，设备的经济效益是指设备收入与其费用的比较，即：设备净收益＝设备收入－设备费用设备费用包括设备投资和经营费用。第六十六页，共96页。第五节设备方案研究设备投资和设备经营费用随设备使用时间变化的情况

设备费用包括设备投资和经营费用。设备使用时间愈长，每年分摊的设备投资愈少，即设备年平均投资与使用时间的长短成反比例。设备经营费用具体包括原材料及能源消耗、工资、设备维修保养与修理费、设备事故停产损失等，可进一步分解成固定费用和变动费用两部分，其中固定费用是步增固定费用，其增长的主要原因是直接修理费用和停工损失等，这些固定费用会随着设备使用时间的延长而增加；另外，设备使用时间愈长，精密度、转换效率等日益下降，能源及材料消耗等增加，因此，单位变动费用也会上升。这样，设备经营费用随使用时间延长而增加。综合设备年均投资和经营费用的设备年均费用，在时间轴上成U形分布（参见图7－3）。第六十七页，共96页。图7－3设备经济寿命分析第六十八页，共96页。第五节设备方案研究设备收入的变化情况设备收入取决于设备所加工生产的产品（或零件）的价格和销量等，从设备使用时间的动态变化来看，使用初期由于操作不熟练和早期故障，收入较小；随着操作熟练程度的提高和早期故障被排除，收入迅速上升到一定的水平并维持一段时期；到了设备使用的后期，由于设备逐渐磨损，使效率和加工质量下降，收入减少。这样，设备收入在时间轴上成∩形分布。另外，设备收入还包括设备残值收入，一般情况下，设备残值随时间的延长而下降。第六十九页，共96页。第五节设备方案研究显然，设备的经济效益不仅取决于设备费用，而且还与设备收入密切相关。使设备年平均费用最小的时间，其年平均净收益不一定最大。只有当设备收入不随时间而变化或设备平均收入最大值与年均费用最小值同轴时，两者结论才会一致。或者说，设备年平均费用最小只是年平均净收益最大的某种特例，它不具有普遍性。所以，设备经济寿命应是使其平均净收益最高所对应的时间。第七十页，共96页。第五节设备方案研究设备经济寿命通用模型

设备经济寿命通用模型是从设备经济效益出发，通过设备收入与费用的比较，寻求设备的最佳使用年限，它比设备经济寿命的最小费用模型更具有普遍性。其公式如下：

(7.14)

N为研究周期，N＝1，2，…；R（t）是设备第t年的收入；K为设备投资；OC（t）是设备第t年的经营费用；S（N）为设备在研究期末时的残值；i是标准收益率(或贴现率)。NAW（N）是设备在研究周期内的净年值，它是衡量设备经济效益的动态指标，据此可判断设备经济寿命，即使其达到最大值时所对应的时间AC（N）是设备在研究周期内费用的年值，也就是设备经济寿命最小费用模型；AR（N）为设备在研究周期内收入的年值(为了与最小费用模型进行比较，设备残值包括在设备费用的年值内)第七十一页，共96页。第五节设备方案研究例题7－1

某设备投资8万元，研究周期N年末的残值为S(N)＝8e-N/4万元，第t年收入为R（t）=15－(1.5－0.5t)2

，第t年的经营成本为OC（t）＝2+0.3t万元，标准收益率为10％，则设备经济寿命的分析计算过程和结果如表7－19所示。第七十二页，共96页。第七十三页，共96页。第五节设备方案研究从表7－19的计算结果分析：若采用设备经济寿命最小费用模型，则经济寿命为6年，但设备真正的经济寿命应为4年，即使设备净年值达到最大所对应的时间。设备使用6年比使用4年平均每年少获得净收益：ΔNAW＝9.9902－9.6979＝0.2923（万元）例题7－1第七十四页，共96页。第五节设备方案研究（1）静态模型AOC＝＝＝AC(N)＝＋－→最小令：＝－＋＝0研究周期N年内的年均投资为：N年内的年均经营费用为：设备N年内的年均费用为：则经济寿命为：AK＝2．设备经济寿命的低劣化模型

低劣化模型是最小费用模型的特殊形式。假设设备的投资为K；年经营费用每年以低劣化数值λ增加；年收入不变；残值为零；研究周期为N，N＝1，2，…。

(7.15)第七十五页，共96页。第五节设备方案研究例题7－2

某设备投资2500万元，不计残值，每年低劣化数值增加值为200万元，则设备经济寿命为：(年)第七十六页，共96页。第五节设备方案研究→最小AC(N)＝（2）动态模型设备N年内的年均费用为：设备经济寿命一般通过列表计算分析。

(7.16)例题7－3

在例题7－2中，若标准收益率为10%，则设备经济寿命的分析计算过程和结果如表7－20所示。第七十七页，共96页。从表7－20的计算结果分析，设备经济寿命为6年。第七十八页，共96页。第五节设备方案研究五、设备更新方案的比较分析（一）设备更新的概念及更新方案

设备更新是指补偿因磨损（有形磨损和无形磨损）而消耗掉的机器设备。它主要包括设备修理、设备更换以及设备现代化改装。其中，设备更换可进一步分为原型更新和技术更新两种形式。所谓原型更新又称简单更新，是用结构相同的新设备去更换已严重磨损而不宜继续使用的旧设备。技术更新是指以结构更先进、技术更完善、效率更高、性能更好、耗费更少的新型设备，来替换那些技术上陈旧、经济上不宜继续使用的设备。第七十九页，共96页。第五节设备方案研究（二）设备更新方案的技术经济分析1．提出备选方案设备更新技术经济分析的备选方案主要有旧设备继续使用、旧设备大修理、旧设备现代化改装、原型更新以及技术更新等五种方案。2．设定参数与符号设备更新技术经济分析的参数及符号如表7－21所示。第八十页，共96页。第八十一页，共96页。第五节设备方案研究

3．建立评价模型可通过计算各方案在研究周期（N）内的修正现值费用或修正年值费用来确定设备更新最佳方案。在相同的研究周期内，费用最低的方案为最佳方案。修正现值费用（PCj（N））模型如下：PC1(N)=[]÷μ1

PC2(N)=[K2+]÷μ2PC3(N)=[K3+]÷μ3PC4(N)=K4－S1(0)+PC5(N)=[K5－

S1(0)+]÷μ5（7.17）其中N

=1,2,3,…第八十二页，共96页。【本章小结】1.拟建项目的物料供应分析包括所需的物料种类分析，所需物料的性质要求分析，物料供应数量和物料供应方案分析。2．拟建项目厂址选择包括选点和定址。选点是指在几个不同地区之间对拟建项目适宜配置在哪个区域范围的选择；定址是指对项目具体坐落位置的选择。3．厂址选择的技术经济分析是通过实地调查和基础资料的搜集，拟定项目选址的备选方案，对各种方案进行技术经济论证，选择最佳厂址方案。主要有综合评价法、费用比较法以及厂址选择重心类比模型等方法。第八十三页，共96页。

4．技术方案的技术评价是以方案的技术系统为对象，以技术系统能否实现方案要求的技术功能、性能、效率以及实现的程度为中心目标，对方案技术系统的可行性、可靠性、适用性、先进性及其综合技术效果进行权衡的研究活动，目的是从众多技术方案中选择一个与技术环境相适应的最佳方案，或提出方案改进建议，为决策提供依据。5．技术评价可以从技术开发的迫切性和重要性，技术的先进性，技术的适用性，技术的可靠性，技术的连锁效果，技术的危害性，技术成功的概率，技术的效益与代价，研究开发周期以及与国家政策、法律、规划的一致性等十个方面进行评价。第八十四页，共96页。

6．工艺技术方案的效益优化就是在保证产品的功能和加工与装配质量的前提下，寻求成本最低的工艺。它主要包括工艺方案成本优化、工艺路线优化、机械加工工艺优化以及工艺配料优化等。

7．设备在使用过程或闲置状态都会发生实体的磨损，这种磨损称为有形磨损。它分为两类。机器设备在使用过程中，由于力的作用使零部件发生摩擦、振动和疲劳现象，以致机器设备的实体产