技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)課件第七章

設(shè)備的磨損及補(bǔ)償設(shè)備大修理及其經(jīng)濟(jì)界限設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

第七章技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析設(shè)備的磨損及補(bǔ)償?shù)谄哒录夹g(shù)改造的17.1設(shè)備的磨損及補(bǔ)償一、設(shè)備的有形磨損設(shè)備的有形磨損又稱“物質(zhì)磨損”，是指設(shè)備在使用或閑置過程中所發(fā)生的實(shí)體磨損。第Ⅰ種有形磨損：設(shè)備在使用過程中由于零部件的磨損，震動，疲勞或介質(zhì)腐蝕等現(xiàn)象導(dǎo)致設(shè)備的實(shí)體發(fā)生的磨損。7.1設(shè)備的磨損及補(bǔ)償一、設(shè)備的有形磨損2疲勞材料、零件和構(gòu)件在循環(huán)加載下，在某點(diǎn)或某些點(diǎn)產(chǎn)生局部的永久性損傷，并在一定循環(huán)次數(shù)后形成裂紋、或使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展直到完全斷裂的現(xiàn)象。

疲勞3第Ⅱ種有形磨損：設(shè)備在閑置過程中，由于自然力的作用而生銹，腐蝕和由于管理不善以及維護(hù)不當(dāng)而自然喪失精度和工作能力。二、設(shè)備有形磨損的度量1．零件有形磨損的度量由于摩擦而造成的磨損第Ⅱ種有形磨損：設(shè)備在閑置過程中，由于自然力的作用而生銹，腐4αi－設(shè)備中i零件的摩擦磨損程度；δpri－零件i的實(shí)際磨損量；δmi－零件i的最大允許磨損量。αi－設(shè)備中i零件的摩擦磨損程度；5由于疲勞而造成的磨損αi′－設(shè)備中i零件的疲勞磨損程度；Tpri－零件i的實(shí)際服務(wù)期；Tmi－零件i的疲勞損壞周期。由于疲勞而造成的磨損62．設(shè)備整機(jī)磨損程度的指標(biāo)由個別零件磨損程度確定整機(jī)磨損程度:2．設(shè)備整機(jī)磨損程度的指標(biāo)7３．對于修理后的設(shè)備，應(yīng)根據(jù)消除有形磨損所需的修理費(fèi)來計(jì)算３．對于修理后的設(shè)備，應(yīng)根據(jù)消除有形磨損所需的修理費(fèi)來計(jì)算81．無形磨損設(shè)備的無形磨損又稱“精神磨損”、“經(jīng)濟(jì)磨損”或“技術(shù)磨損”是指由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而引起的設(shè)備貶值。第Ⅰ種無形磨損：由于制造機(jī)器設(shè)備的部門勞動生產(chǎn)率提高，使具有原技術(shù)結(jié)構(gòu)和使用性能的機(jī)器設(shè)備在生產(chǎn)費(fèi)用降低而引起的貶值。三、設(shè)備的無形磨損及磨損程度指標(biāo)1．無形磨損三、設(shè)備的無形磨損及磨損程度指標(biāo)9第Ⅱ種無形磨損：由于制造機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)部門生產(chǎn)出新的性能更完善、具有更高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的機(jī)器設(shè)備，使原有設(shè)備相對貶值而引起的無形磨損。2．無形磨損的度量第Ⅱ種無形磨損：由于制造機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)部門生產(chǎn)出新的性能更完10技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)課件第七章11Kn－新設(shè)備的價(jià)值；q0、qn－使用原有設(shè)備與對應(yīng)新設(shè)備的年生產(chǎn)率；C0、Cn－使用原有設(shè)備與對應(yīng)新設(shè)備的單位產(chǎn)品耗用；α、β－設(shè)備生產(chǎn)率提高指數(shù)和成本降低指數(shù)（0＜α＜1，0＜β＜1），其值可根據(jù)設(shè)備的實(shí)際數(shù)據(jù)確定。Kn－新設(shè)備的價(jià)值；12在上式中，若q0=qn，C0=Cn，即新舊設(shè)備的勞動生產(chǎn)率與使用成本均相同時，K1=Kn表示只發(fā)生了第一類磨損。如果上式中出現(xiàn)了下述三種情況之一，則K1≠Kn，表示發(fā)生了第二種磨損：1.qn＞q0，Cn=C0；2.qn=q0，Cn＜C0；3.qn＞q0，Cn＜C0。在上式中，若q0=qn，C0=Cn，即新舊設(shè)備的勞動生產(chǎn)率與133．設(shè)備綜合磨損的度量設(shè)備在使用期內(nèi)，既受到有形磨損，又要無形磨損；稱設(shè)備受到綜合磨損。3．設(shè)備綜合磨損的度量14技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)課件第七章15設(shè)備磨損形式可消除性的有形磨損不可消除性的有形磨損第Ⅱ種無形磨損修理更換現(xiàn)代化改裝設(shè)備磨損的補(bǔ)償方式設(shè)備磨損形式可消除性的有形磨損不可消除性的有形磨損第Ⅱ種無形16二、設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命及其確定（一）設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命（1）自然壽命（物理壽命）。它是指設(shè)備從全新狀態(tài)下開始使用，直到報(bào)廢的全部時間過程。自然壽命主要取決于設(shè)備有形磨損的速度。（2）技術(shù)壽命。它是指設(shè)備在開始使用后持續(xù)的能夠滿足使用者需要功能的時間。技術(shù)壽命的長短，主要取決于無形磨損的速度。二、設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命及其確定17（3）經(jīng)濟(jì)壽命，是從經(jīng)濟(jì)角度看設(shè)備最合理的使用期限，它是由有形磨損和無形磨損共同決定的。具體來說是指能使投入使用的設(shè)備等額年總成本（包括購置成本和運(yùn)營成本）最低或等額年凈收益最高的期限。在設(shè)備更新分析中，經(jīng)濟(jì)壽命是確定設(shè)備最優(yōu)更新期的主要依據(jù)。（3）經(jīng)濟(jì)壽命，是從經(jīng)濟(jì)角度看設(shè)備最合理的使用期限，它是由有18（二）設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的確定設(shè)備在使用過程中發(fā)生的費(fèi)用稱為運(yùn)行成本，包括能源動力費(fèi)、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)、大修理費(fèi)等。隨著使用年限的延長，設(shè)備將不斷劣化，即運(yùn)行成本將逐年遞增?，F(xiàn)假定運(yùn)行成本以每年λ劣化值線性遞增，若設(shè)備使用T年，則設(shè)備的年運(yùn)行成本狀況如圖：10234T-1TC0C0+2λC0+λC0＋3λC0+(T-2)λC0+(T-1)λ年運(yùn)行成本隨周期的變化（二）設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的確定10234T-1TC0C0+2λC019第T年的設(shè)備運(yùn)行成本為：C0+(T-1)λC0－運(yùn)行成本的初始值；T－設(shè)備使用年數(shù)。則T年內(nèi)運(yùn)行成本的平均值為：第T年的設(shè)備運(yùn)行成本為：20

除運(yùn)行成本外，在使用設(shè)備的年總費(fèi)用中還包括逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備購置費(fèi)用，其金額為：K0－設(shè)備原始價(jià)值；KL－設(shè)備處理時的殘值。因此，年平均總費(fèi)用CA為：除運(yùn)行成本外，在使用設(shè)備的年總費(fèi)用中還包括逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備21隨著設(shè)備使用時間的延長，逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備購置費(fèi)將遞減，而年均運(yùn)行成本則逐年線性遞增，因此設(shè)備的年均總費(fèi)用是隨著使用年限的延長先逐漸下降，當(dāng)某一時間年均運(yùn)行成本上升超過逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備購置費(fèi)用的下降，年均總費(fèi)用就停止下降，轉(zhuǎn)而上升，呈“U”型曲線。年等額總成本

設(shè)備使用期限

年等額資產(chǎn)恢復(fù)成本曲線年等額運(yùn)營成本曲線年等額總成本曲線

m

設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命隨著設(shè)備使用時間的延長，逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備購置費(fèi)將遞減，而年均運(yùn)22可用求極值的方法，由CA的公式計(jì)算出設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命，即設(shè)備更新的最佳時期。(P230)設(shè)KL為一常數(shù)，令則經(jīng)濟(jì)壽命Te為：可用求極值的方法，由CA的公式計(jì)算出設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命，即設(shè)備更23上式為靜態(tài)的經(jīng)濟(jì)壽命確定式。（P230例7－1）如果考慮資金的時間價(jià)值，則使用設(shè)備的年均總費(fèi)用計(jì)算公式為：（P230例7－3）CA=(K0-KL)(A/P,i,T)+iKL+C0+λ(A/λ,i,T)CA－年均總費(fèi)用；K0－設(shè)備原值；KL－設(shè)備在T年末的殘值；(A/P,i,T)－資金回收系數(shù)；C0－初始運(yùn)行成本；λ－運(yùn)行成本劣化值；(A/λ,i,T)－均勻梯度系數(shù)。上式為靜態(tài)的經(jīng)濟(jì)壽命確定式。247．1某臺設(shè)備原值為15000元，年低劣化值（年設(shè)備維持費(fèi)遞增值）為900元，試分別按靜態(tài)和動態(tài)（i=10%）的低劣化數(shù)值法計(jì)算其最佳更新期。7．1某臺設(shè)備原值為15000元，年低劣化值（年設(shè)備維持費(fèi)25Topt=

=

=5．77

解.（1）靜態(tài)：已知x=900元/年，K=15000

(2)動態(tài):考慮時間價(jià)值,用低劣化數(shù)值法計(jì)算設(shè)備合理更新期(i=10%),計(jì)算結(jié)果見下表.從表中可以看出,最佳更新期為第7年.Topt===5．77解.（1）靜態(tài)：已知x=9026技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)課件第七章27例某設(shè)備原始價(jià)值62000元，其他數(shù)據(jù)如下，試計(jì)算其經(jīng)濟(jì)壽命期。例某設(shè)備原始價(jià)值62000元，其他數(shù)據(jù)如下，試計(jì)算其經(jīng)濟(jì)壽28解：計(jì)算結(jié)果見下表，由此得出最佳更新期為5年。

解：計(jì)算結(jié)果見下表，由此得出最佳更新期為5年。29

7.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析一、設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)含義1.設(shè)備大修理的概念為保持設(shè)備在平均壽命期限內(nèi)的完好使用狀態(tài)而進(jìn)行的局部更換或修復(fù)工作叫作維修。(有形磨損)維修工作可分為:日常維護(hù)(班前后潤滑,保潔等,班,日)小修理(個別零件更換,日,周,旬)中修理(部分解體,月,季,半年,年)大修理(全部解體,半年,年,兩年,五年等)7.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析一、設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)含義30

大修理是通過對設(shè)備全部解體，修理耐久的部分，更換全部損壞的零部件,全面消除缺陷，以使設(shè)備在大修理之后，無論在生產(chǎn)率，精確度，速度等方面達(dá)到或基本達(dá)到原設(shè)備的出廠標(biāo)準(zhǔn)。

大修理是通過對設(shè)備全部解體，修理耐久的部分，更換全部312.大修理的分類可分為計(jì)劃大修理和強(qiáng)迫大修理。計(jì)劃大修理就是根據(jù)設(shè)備的磨損規(guī)律，對設(shè)備進(jìn)行有計(jì)劃的定期大修理。強(qiáng)迫大修理是指因突發(fā)性事故引起設(shè)備的嚴(yán)重磨損，不修理不足以恢復(fù)其工作能力而不得不實(shí)行的一種計(jì)劃外大修理。2.大修理的分類323.大修理的特點(diǎn)與中小修理相比，大修理工作量大，支付費(fèi)用多，修理時間長，修理間隔時間也長。其費(fèi)用稱為大修理費(fèi)用，通過從產(chǎn)品成本中預(yù)提的方式提取，并作為大修理基金專戶儲存，專款專用。3.大修理的特點(diǎn)33二、大修理的經(jīng)濟(jì)界限大修理的必要條件:(1)R<Kn-KL(2)Cn-Cr≥0或Cr/Cn≤1式中,R—一次大修費(fèi)用;Kn—同類新設(shè)備的再生產(chǎn)價(jià)值;KL—大修設(shè)備的殘值;Cn—同類新設(shè)備加工單位產(chǎn)品的成本;Cr—大修后的設(shè)備加工單位產(chǎn)品的成本;二、大修理的經(jīng)濟(jì)界限式中,R—一次大修費(fèi)用;34設(shè)備第一次大修前的第一個使用周期內(nèi)生產(chǎn)單位產(chǎn)品的成本cz1:cz1=(Kn+ce1-KL1)/Q1式中,Kn-新設(shè)備的價(jià)值;ce1-設(shè)備在第一個使用周期內(nèi)的經(jīng)營費(fèi)用;KL1-設(shè)備到第一次大修時的殘值;Q1-設(shè)備在第一個使用周期內(nèi)的產(chǎn)量;設(shè)備第一次大修前的第一個使用周期內(nèi)生產(chǎn)單位產(chǎn)品的成本cz1:35設(shè)備在第一次大修后至第二次大修前的第二個使用周期內(nèi)生產(chǎn)單位產(chǎn)品的成本CZ2:CZ2=(KL1+R1+Ce2-KL2)/Q2式中,R1-第一次大修費(fèi);Ce2-設(shè)備在第二個使用周期內(nèi)的經(jīng)營費(fèi)用;Q2-設(shè)備在第二個使用周期內(nèi)的經(jīng)營產(chǎn)量;KL2-設(shè)備在第二次大修前的殘值;設(shè)備經(jīng)過i-1次大修后,則在與第I次大修之間的產(chǎn)品單位成本為:設(shè)備在第一次大修后至第二次大修前的第二個使用周期內(nèi)生產(chǎn)單位產(chǎn)36

Czi=(KLi-1+Ri-1+

Ciei-KLi)/Qi單位產(chǎn)品成本與設(shè)備的修理次數(shù)及修理間隔期的長度有關(guān).確定大修經(jīng)濟(jì)界限的方法是單位產(chǎn)品成本最小.即:Cmin{Cz1,Cz2,Cz3,…..Czn}Czi=Kmi/QI+Cei/QI其中,Kmi/QI-單位產(chǎn)品的設(shè)備原值,Cei/QI-單位產(chǎn)品的經(jīng)營費(fèi)用;Czi=(KLi-1+Ri-1+Ciei-37

3.3設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析一、設(shè)備更新的概念設(shè)備更新是指用比較先進(jìn)和比較經(jīng)濟(jì)的設(shè)備去更換技術(shù)上不能繼續(xù)使用或經(jīng)濟(jì)上不宜繼續(xù)使用的設(shè)備。設(shè)備更新有兩種形式:原型更換和技術(shù)更換。原型更換就是簡單的更新,用結(jié)構(gòu)相同的新設(shè)備更換由于有形磨損嚴(yán)重,在技術(shù)上宜繼續(xù)使用的設(shè)備。技術(shù)更換是指用效能更高,性能更完善的先進(jìn)設(shè)備去代替技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上不宜繼續(xù)使用的陳舊設(shè)備。3.3設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析38二、設(shè)備更新的決策方法1．原型更換原型設(shè)備更新分析主要有三個步驟：（1）確定各方案共同的研究期；（2）用費(fèi)用年值法確定各方案設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命；（3）通過比較每個方案設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命，確定最佳方案，即舊設(shè)備是否更新以及新設(shè)備未來的更新周期。二、設(shè)備更新的決策方法392．新型設(shè)備更新分析所謂新型設(shè)備更新分析，就是假定企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備可被其經(jīng)濟(jì)壽命內(nèi)等額年總成本最低的新設(shè)備取代。2．新型設(shè)備更新分析40三、現(xiàn)有設(shè)備處置決策在市場經(jīng)濟(jì)條件下，受需求量的影響，許多企業(yè)在現(xiàn)有設(shè)備的自然壽命期內(nèi)，必須考慮是否停產(chǎn)并變賣現(xiàn)有設(shè)備，這類問題稱為現(xiàn)有設(shè)備的處置決策。一般而言，現(xiàn)有設(shè)備的處置決策僅與舊設(shè)備有關(guān)，且假設(shè)舊設(shè)備自然壽命期內(nèi)每年殘值都能估算出來。三、現(xiàn)有設(shè)備處置決策41四、設(shè)備更新分析方法應(yīng)用1．技術(shù)創(chuàng)新引起的設(shè)備更新通過技術(shù)創(chuàng)新不斷改善設(shè)備的生產(chǎn)效率，提高設(shè)備使用功能，會造成舊設(shè)備產(chǎn)生精神磨損，從而有可能導(dǎo)致企業(yè)對舊設(shè)備進(jìn)行更新。四、設(shè)備更新分析方法應(yīng)用42【例】某公司用舊設(shè)備O加工某產(chǎn)品的關(guān)鍵零件，設(shè)備O是8年前買的，當(dāng)時的購置及安裝費(fèi)為8萬元，設(shè)備O目前市場價(jià)為18000元，估計(jì)設(shè)備O可再使用2年，退役時殘值為2750元。目前市場上出現(xiàn)了一種新的設(shè)備A，設(shè)備A的購置及安裝費(fèi)為120000萬元，使用壽命為10年，殘值為原值的10%。舊設(shè)備O和新設(shè)備A加工100個零件所需時間分別為5.24小時和4.2小時，該公司預(yù)計(jì)今后每年平均能銷售44000件該產(chǎn)品。該公司人工費(fèi)為18.7元/每小時。舊設(shè)備動力費(fèi)為4.7元/每小時，新設(shè)備動力費(fèi)為4.9元/每小時。基準(zhǔn)折現(xiàn)率為10%，試分析是否應(yīng)采用新設(shè)備A更新舊設(shè)備O?！纠磕彻居门f設(shè)備O加工某產(chǎn)品的關(guān)鍵零件，設(shè)備O是8年前買43解：選擇舊設(shè)備O的剩余使用壽命2年為研究期，采用年值法計(jì)算新舊設(shè)備的等額年總成本。解：選擇舊設(shè)備O的剩余使用壽命2年為研究期，采用年值法計(jì)算新44從以上計(jì)算結(jié)果可以看出，使用新設(shè)備A比使用舊設(shè)備O每年節(jié)約421元，故應(yīng)立即用設(shè)備A更新設(shè)備O。從以上計(jì)算結(jié)果可以看出，使用新設(shè)備A比使用舊設(shè)備O每452．市場需求變化引起的設(shè)備更新有時舊設(shè)備的更新是由于市場需求增加超過了設(shè)備現(xiàn)有的生產(chǎn)能力，這種設(shè)備更新分析可通過下面的例子來說明。2．市場需求變化引起的設(shè)備更新46【例】：由于市場需求量增加，某鋼鐵集團(tuán)公司高速線材生產(chǎn)線面臨二種選擇，第一方案是在保留現(xiàn)有生產(chǎn)線A的基礎(chǔ)上，3年后再上一條生產(chǎn)線B，使生產(chǎn)能力增加一倍；第二方案是放棄現(xiàn)在的生產(chǎn)線A，直接上一條新的生產(chǎn)線C，使生產(chǎn)能力增加一倍。生產(chǎn)線A是10年前建造的，其剩余壽命估計(jì)為10年，到期殘值為100萬元，目前市場上有廠家愿以700萬的價(jià)格收購A生產(chǎn)線。生產(chǎn)線今后第一年的經(jīng)營成本為20萬元，以后每年等額增加5萬元?！纠浚河捎谑袌鲂枨罅吭黾?，某鋼鐵集團(tuán)公司高速線材生產(chǎn)線面臨47B生產(chǎn)線3年后建設(shè)，總投資6000萬元，壽命期為20年，到期殘值為1000萬元，每年經(jīng)營成本為10萬元。C生產(chǎn)線目前建設(shè)，總投資8000萬元，壽命期為30年，到期殘值為1200萬元，年運(yùn)營成本為8萬元。基準(zhǔn)折現(xiàn)率為10%，試比較方案一和方案二的優(yōu)劣，設(shè)研究期為10年。B生產(chǎn)線3年后建設(shè)，總投資6000萬元，壽命期為2048解：方案1和方案2的現(xiàn)金流量見下圖8000方案1方案2線路A線路C線路B700201006510年600010100020年3年8120010年30年現(xiàn)金流量單位：萬元現(xiàn)金流量圖00解：方案1和方案2的現(xiàn)金流量見下圖8000方案1方案2線路49設(shè)定研究期為10年，各方案的等額年總成本計(jì)算如下：從以上比較結(jié)果來看，應(yīng)采用方案1。設(shè)定研究期為10年，各方案的等額年總成本計(jì)算如下：從以上比較50五、設(shè)備更新方案的綜合比較設(shè)備超過最佳期限之后，就存在更新的問題。但陳舊設(shè)備直接更換是否必要或是否為最佳的選擇，是需要進(jìn)一步研究的問題。一般而言，對超過最佳期限的設(shè)備可以采用以下5種處理辦法：（1）繼續(xù)使用舊設(shè)備（2）對舊設(shè)備進(jìn)行大修理（3）用原型設(shè)備更新五、設(shè)備更新方案的綜合比較51（4）對舊設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化技術(shù)改造（5）用新型設(shè)備更新對以上更新方案進(jìn)行綜合比較宜采用“最低總費(fèi)用現(xiàn)值法”，即通過計(jì)算各方案在不同使用年限內(nèi)的總費(fèi)用現(xiàn)值，根據(jù)打算使用年限，按照總費(fèi)用現(xiàn)值最低的原則進(jìn)行方案選優(yōu)。（4）對舊設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化技術(shù)改造527．1一臺設(shè)備原值為16000元，其各年殘值和維修費(fèi)資料見下表，試分別按靜態(tài)和動態(tài)（i=10%）的最小年費(fèi)用法來確定設(shè)備的最佳更新期。7．1一臺設(shè)備原值為16000元，其各年殘值和維修費(fèi)資料見537．2某臺機(jī)器購置投資為10000元，i=10%，其他資料見下表，C為N年使用成本，L為N年末殘值。計(jì)算設(shè)備的最佳更新期。7．2某臺機(jī)器購置投資為10000元，i=10%，其他資料見547．3某企業(yè)希望繼續(xù)實(shí)施某項(xiàng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)8年，8年后就要停止這項(xiàng)業(yè)務(wù)，現(xiàn)有的舊設(shè)備可以立即以5000元出售，該設(shè)備從現(xiàn)在起預(yù)計(jì)的殘值和設(shè)備使用成本如下表。目前市場上出現(xiàn)的新型設(shè)備的購置投資為9000元，服務(wù)期中各年的設(shè)備使用成本和年末殘值資料如下表。試問舊設(shè)備繼續(xù)使用幾年再更新較經(jīng)濟(jì)？7．3某企業(yè)希望繼續(xù)實(shí)施某項(xiàng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)8年，8年后就要停止這557．4假如計(jì)劃期無限長，利率為零，試用9．6題資料計(jì)算最佳更新時機(jī)。7．5若設(shè)備甲的購置費(fèi)為16000元，可服務(wù)6年；設(shè)備乙的購置費(fèi)為9000元，可服務(wù)5年，其他資料見下表（設(shè)備使用年限用N表示，各年所需維修費(fèi)用Ci表示，年末殘值用Li表示）。又知甲設(shè)備的效率是乙設(shè)備的3倍，若某項(xiàng)業(yè)務(wù)已由乙設(shè)備生產(chǎn)2年，擬用一臺甲設(shè)備去更換，且該業(yè)務(wù)尚須進(jìn)行4年，乙設(shè)備使用幾年時更換為佳？7．4假如計(jì)劃期無限長，利率為零，試用9．6題資料計(jì)算最佳567．6某企業(yè)原有一臺普通車床，專門用于加工具有多臺階的軸，每次裝夾，找正和加工過程中不斷停車測量，浪費(fèi)了許多機(jī)動時間，生產(chǎn)效率和加工精度都難保證。為此，企業(yè)擬訂了3種技術(shù)改造方案：A方案：加裝靠模設(shè)備，預(yù)計(jì)一次性投資5000元，靠模設(shè)備壽命周期為8年，年均維持費(fèi)用20000元，每天需工作22．5小時才能完成生產(chǎn)任務(wù)。7．6某企業(yè)原有一臺普通車床，專門用于加工具有多臺階的軸，57B方案：加裝數(shù)顯裝置，預(yù)計(jì)一次性投資15000元，數(shù)顯裝置的壽命周期為8年，年均維持費(fèi)用14000元，每天工作15．5小時可以完成生產(chǎn)任務(wù)。C方案：加裝微機(jī)裝置，預(yù)計(jì)一次性投資40000元，微機(jī)壽命周期為8年，年均維持費(fèi)用10000元，每天工作12小時就能完成生產(chǎn)任務(wù)。設(shè)年利率為12%，設(shè)備技術(shù)改造以后要求能持續(xù)用8年，殘值為0，試從A，B，C三個方案中選擇一個最優(yōu)方案。B方案：加裝數(shù)顯裝置，預(yù)計(jì)一次性投資15000元，數(shù)顯裝置的58設(shè)備的磨損及補(bǔ)償設(shè)備大修理及其經(jīng)濟(jì)界限設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

第七章技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析設(shè)備的磨損及補(bǔ)償?shù)谄哒录夹g(shù)改造的597.1設(shè)備的磨損及補(bǔ)償一、設(shè)備的有形磨損設(shè)備的有形磨損又稱“物質(zhì)磨損”，是指設(shè)備在使用或閑置過程中所發(fā)生的實(shí)體磨損。第Ⅰ種有形磨損：設(shè)備在使用過程中由于零部件的磨損，震動，疲勞或介質(zhì)腐蝕等現(xiàn)象導(dǎo)致設(shè)備的實(shí)體發(fā)生的磨損。7.1設(shè)備的磨損及補(bǔ)償一、設(shè)備的有形磨損60疲勞材料、零件和構(gòu)件在循環(huán)加載下，在某點(diǎn)或某些點(diǎn)產(chǎn)生局部的永久性損傷，并在一定循環(huán)次數(shù)后形成裂紋、或使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展直到完全斷裂的現(xiàn)象。

疲勞61第Ⅱ種有形磨損：設(shè)備在閑置過程中，由于自然力的作用而生銹，腐蝕和由于管理不善以及維護(hù)不當(dāng)而自然喪失精度和工作能力。二、設(shè)備有形磨損的度量1．零件有形磨損的度量由于摩擦而造成的磨損第Ⅱ種有形磨損：設(shè)備在閑置過程中，由于自然力的作用而生銹，腐62αi－設(shè)備中i零件的摩擦磨損程度；δpri－零件i的實(shí)際磨損量；δmi－零件i的最大允許磨損量。αi－設(shè)備中i零件的摩擦磨損程度；63由于疲勞而造成的磨損αi′－設(shè)備中i零件的疲勞磨損程度；Tpri－零件i的實(shí)際服務(wù)期；Tmi－零件i的疲勞損壞周期。由于疲勞而造成的磨損642．設(shè)備整機(jī)磨損程度的指標(biāo)由個別零件磨損程度確定整機(jī)磨損程度:2．設(shè)備整機(jī)磨損程度的指標(biāo)65３．對于修理后的設(shè)備，應(yīng)根據(jù)消除有形磨損所需的修理費(fèi)來計(jì)算３．對于修理后的設(shè)備，應(yīng)根據(jù)消除有形磨損所需的修理費(fèi)來計(jì)算661．無形磨損設(shè)備的無形磨損又稱“精神磨損”、“經(jīng)濟(jì)磨損”或“技術(shù)磨損”是指由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而引起的設(shè)備貶值。第Ⅰ種無形磨損：由于制造機(jī)器設(shè)備的部門勞動生產(chǎn)率提高，使具有原技術(shù)結(jié)構(gòu)和使用性能的機(jī)器設(shè)備在生產(chǎn)費(fèi)用降低而引起的貶值。三、設(shè)備的無形磨損及磨損程度指標(biāo)1．無形磨損三、設(shè)備的無形磨損及磨損程度指標(biāo)67第Ⅱ種無形磨損：由于制造機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)部門生產(chǎn)出新的性能更完善、具有更高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的機(jī)器設(shè)備，使原有設(shè)備相對貶值而引起的無形磨損。2．無形磨損的度量第Ⅱ種無形磨損：由于制造機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)部門生產(chǎn)出新的性能更完68技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)課件第七章69Kn－新設(shè)備的價(jià)值；q0、qn－使用原有設(shè)備與對應(yīng)新設(shè)備的年生產(chǎn)率；C0、Cn－使用原有設(shè)備與對應(yīng)新設(shè)備的單位產(chǎn)品耗用；α、β－設(shè)備生產(chǎn)率提高指數(shù)和成本降低指數(shù)（0＜α＜1，0＜β＜1），其值可根據(jù)設(shè)備的實(shí)際數(shù)據(jù)確定。Kn－新設(shè)備的價(jià)值；70在上式中，若q0=qn，C0=Cn，即新舊設(shè)備的勞動生產(chǎn)率與使用成本均相同時，K1=Kn表示只發(fā)生了第一類磨損。如果上式中出現(xiàn)了下述三種情況之一，則K1≠Kn，表示發(fā)生了第二種磨損：1.qn＞q0，Cn=C0；2.qn=q0，Cn＜C0；3.qn＞q0，Cn＜C0。在上式中，若q0=qn，C0=Cn，即新舊設(shè)備的勞動生產(chǎn)率與713．設(shè)備綜合磨損的度量設(shè)備在使用期內(nèi)，既受到有形磨損，又要無形磨損；稱設(shè)備受到綜合磨損。3．設(shè)備綜合磨損的度量72技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)課件第七章73設(shè)備磨損形式可消除性的有形磨損不可消除性的有形磨損第Ⅱ種無形磨損修理更換現(xiàn)代化改裝設(shè)備磨損的補(bǔ)償方式設(shè)備磨損形式可消除性的有形磨損不可消除性的有形磨損第Ⅱ種無形74二、設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命及其確定（一）設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命（1）自然壽命（物理壽命）。它是指設(shè)備從全新狀態(tài)下開始使用，直到報(bào)廢的全部時間過程。自然壽命主要取決于設(shè)備有形磨損的速度。（2）技術(shù)壽命。它是指設(shè)備在開始使用后持續(xù)的能夠滿足使用者需要功能的時間。技術(shù)壽命的長短，主要取決于無形磨損的速度。二、設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命及其確定75（3）經(jīng)濟(jì)壽命，是從經(jīng)濟(jì)角度看設(shè)備最合理的使用期限，它是由有形磨損和無形磨損共同決定的。具體來說是指能使投入使用的設(shè)備等額年總成本（包括購置成本和運(yùn)營成本）最低或等額年凈收益最高的期限。在設(shè)備更新分析中，經(jīng)濟(jì)壽命是確定設(shè)備最優(yōu)更新期的主要依據(jù)。（3）經(jīng)濟(jì)壽命，是從經(jīng)濟(jì)角度看設(shè)備最合理的使用期限，它是由有76（二）設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的確定設(shè)備在使用過程中發(fā)生的費(fèi)用稱為運(yùn)行成本，包括能源動力費(fèi)、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)、大修理費(fèi)等。隨著使用年限的延長，設(shè)備將不斷劣化，即運(yùn)行成本將逐年遞增?，F(xiàn)假定運(yùn)行成本以每年λ劣化值線性遞增，若設(shè)備使用T年，則設(shè)備的年運(yùn)行成本狀況如圖：10234T-1TC0C0+2λC0+λC0＋3λC0+(T-2)λC0+(T-1)λ年運(yùn)行成本隨周期的變化（二）設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的確定10234T-1TC0C0+2λC077第T年的設(shè)備運(yùn)行成本為：C0+(T-1)λC0－運(yùn)行成本的初始值；T－設(shè)備使用年數(shù)。則T年內(nèi)運(yùn)行成本的平均值為：第T年的設(shè)備運(yùn)行成本為：78

除運(yùn)行成本外，在使用設(shè)備的年總費(fèi)用中還包括逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備購置費(fèi)用，其金額為：K0－設(shè)備原始價(jià)值；KL－設(shè)備處理時的殘值。因此，年平均總費(fèi)用CA為：除運(yùn)行成本外，在使用設(shè)備的年總費(fèi)用中還包括逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備79隨著設(shè)備使用時間的延長，逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備購置費(fèi)將遞減，而年均運(yùn)行成本則逐年線性遞增，因此設(shè)備的年均總費(fèi)用是隨著使用年限的延長先逐漸下降，當(dāng)某一時間年均運(yùn)行成本上升超過逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備購置費(fèi)用的下降，年均總費(fèi)用就停止下降，轉(zhuǎn)而上升，呈“U”型曲線。年等額總成本

設(shè)備使用期限

年等額資產(chǎn)恢復(fù)成本曲線年等額運(yùn)營成本曲線年等額總成本曲線

m

設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命隨著設(shè)備使用時間的延長，逐年分?jǐn)偟脑O(shè)備購置費(fèi)將遞減，而年均運(yùn)80可用求極值的方法，由CA的公式計(jì)算出設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命，即設(shè)備更新的最佳時期。(P230)設(shè)KL為一常數(shù)，令則經(jīng)濟(jì)壽命Te為：可用求極值的方法，由CA的公式計(jì)算出設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命，即設(shè)備更81上式為靜態(tài)的經(jīng)濟(jì)壽命確定式。（P230例7－1）如果考慮資金的時間價(jià)值，則使用設(shè)備的年均總費(fèi)用計(jì)算公式為：（P230例7－3）CA=(K0-KL)(A/P,i,T)+iKL+C0+λ(A/λ,i,T)CA－年均總費(fèi)用；K0－設(shè)備原值；KL－設(shè)備在T年末的殘值；(A/P,i,T)－資金回收系數(shù)；C0－初始運(yùn)行成本；λ－運(yùn)行成本劣化值；(A/λ,i,T)－均勻梯度系數(shù)。上式為靜態(tài)的經(jīng)濟(jì)壽命確定式。827．1某臺設(shè)備原值為15000元，年低劣化值（年設(shè)備維持費(fèi)遞增值）為900元，試分別按靜態(tài)和動態(tài)（i=10%）的低劣化數(shù)值法計(jì)算其最佳更新期。7．1某臺設(shè)備原值為15000元，年低劣化值（年設(shè)備維持費(fèi)83Topt=

=

=5．77

解.（1）靜態(tài)：已知x=900元/年，K=15000

(2)動態(tài):考慮時間價(jià)值,用低劣化數(shù)值法計(jì)算設(shè)備合理更新期(i=10%),計(jì)算結(jié)果見下表.從表中可以看出,最佳更新期為第7年.Topt===5．77解.（1）靜態(tài)：已知x=9084技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)課件第七章85例某設(shè)備原始價(jià)值62000元，其他數(shù)據(jù)如下，試計(jì)算其經(jīng)濟(jì)壽命期。例某設(shè)備原始價(jià)值62000元，其他數(shù)據(jù)如下，試計(jì)算其經(jīng)濟(jì)壽86解：計(jì)算結(jié)果見下表，由此得出最佳更新期為5年。

解：計(jì)算結(jié)果見下表，由此得出最佳更新期為5年。87

7.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析一、設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)含義1.設(shè)備大修理的概念為保持設(shè)備在平均壽命期限內(nèi)的完好使用狀態(tài)而進(jìn)行的局部更換或修復(fù)工作叫作維修。(有形磨損)維修工作可分為:日常維護(hù)(班前后潤滑,保潔等,班,日)小修理(個別零件更換,日,周,旬)中修理(部分解體,月,季,半年,年)大修理(全部解體,半年,年,兩年,五年等)7.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析一、設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)含義88

大修理是通過對設(shè)備全部解體，修理耐久的部分，更換全部損壞的零部件,全面消除缺陷，以使設(shè)備在大修理之后，無論在生產(chǎn)率，精確度，速度等方面達(dá)到或基本達(dá)到原設(shè)備的出廠標(biāo)準(zhǔn)。

大修理是通過對設(shè)備全部解體，修理耐久的部分，更換全部892.大修理的分類可分為計(jì)劃大修理和強(qiáng)迫大修理。計(jì)劃大修理就是根據(jù)設(shè)備的磨損規(guī)律，對設(shè)備進(jìn)行有計(jì)劃的定期大修理。強(qiáng)迫大修理是指因突發(fā)性事故引起設(shè)備的嚴(yán)重磨損，不修理不足以恢復(fù)其工作能力而不得不實(shí)行的一種計(jì)劃外大修理。2.大修理的分類903.大修理的特點(diǎn)與中小修理相比，大修理工作量大，支付費(fèi)用多，修理時間長，修理間隔時間也長。其費(fèi)用稱為大修理費(fèi)用，通過從產(chǎn)品成本中預(yù)提的方式提取，并作為大修理基金專戶儲存，專款專用。3.大修理的特點(diǎn)91二、大修理的經(jīng)濟(jì)界限大修理的必要條件:(1)R<Kn-KL(2)Cn-Cr≥0或Cr/Cn≤1式中,R—一次大修費(fèi)用;Kn—同類新設(shè)備的再生產(chǎn)價(jià)值;KL—大修設(shè)備的殘值;Cn—同類新設(shè)備加工單位產(chǎn)品的成本;Cr—大修后的設(shè)備加工單位產(chǎn)品的成本;二、大修理的經(jīng)濟(jì)界限式中,R—一次大修費(fèi)用;92設(shè)備第一次大修前的第一個使用周期內(nèi)生產(chǎn)單位產(chǎn)品的成本cz1:cz1=(Kn+ce1-KL1)/Q1式中,Kn-新設(shè)備的價(jià)值;ce1-設(shè)備在第一個使用周期內(nèi)的經(jīng)營費(fèi)用;KL1-設(shè)備到第一次大修時的殘值;Q1-設(shè)備在第一個使用周期內(nèi)的產(chǎn)量;設(shè)備第一次大修前的第一個使用周期內(nèi)生產(chǎn)單位產(chǎn)品的成本cz1:93設(shè)備在第一次大修后至第二次大修前的第二個使用周期內(nèi)生產(chǎn)單位產(chǎn)品的成本CZ2:CZ2=(KL1+R1+Ce2-KL2)/Q2式中,R1-第一次大修費(fèi);Ce2-設(shè)備在第二個使用周期內(nèi)的經(jīng)營費(fèi)用;Q2-設(shè)備在第二個使用周期內(nèi)的經(jīng)營產(chǎn)量;KL2-設(shè)備在第二次大修前的殘值;設(shè)備經(jīng)過i-1次大修后,則在與第I次大修之間的產(chǎn)品單位成本為:設(shè)備在第一次大修后至第二次大修前的第二個使用周期內(nèi)生產(chǎn)單位產(chǎn)94

Czi=(KLi-1+Ri-1+

Ciei-KLi)/Qi單位產(chǎn)品成本與設(shè)備的修理次數(shù)及修理間隔期的長度有關(guān).確定大修經(jīng)濟(jì)界限的方法是單位產(chǎn)品成本最小.即:Cmin{Cz1,Cz2,Cz3,…..Czn}Czi=Kmi/QI+Cei/QI其中,Kmi/QI-單位產(chǎn)品的設(shè)備原值,Cei/QI-單位產(chǎn)品的經(jīng)營費(fèi)用;Czi=(KLi-1+Ri-1+Ciei-95

3.3設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析一、設(shè)備更新的概念設(shè)備更新是指用比較先進(jìn)和比較經(jīng)濟(jì)的設(shè)備去更換技術(shù)上不能繼續(xù)使用或經(jīng)濟(jì)上不宜繼續(xù)使用的設(shè)備。設(shè)備更新有兩種形式:原型更換和技術(shù)更換。原型更換就是簡單的更新,用結(jié)構(gòu)相同的新設(shè)備更換由于有形磨損嚴(yán)重,在技術(shù)上宜繼續(xù)使用的設(shè)備。技術(shù)更換是指用效能更高,性能更完善的先進(jìn)設(shè)備去代替技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上不宜繼續(xù)使用的陳舊設(shè)備。3.3設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析96二、設(shè)備更新的決策方法1．原型更換原型設(shè)備更新分析主要有三個步驟：（1）確定各方案共同的研究期；（2）用費(fèi)用年值法確定各方案設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命；（3）通過比較每個方案設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命，確定最佳方案，即舊設(shè)備是否更新以及新設(shè)備未來的更新周期。二、設(shè)備更新的決策方法972．新型設(shè)備更新分析所謂新型設(shè)備更新分析，就是假定企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備可被其經(jīng)濟(jì)壽命內(nèi)等額年總成本最低的新設(shè)備取代。2．新型設(shè)備更新分析98三、現(xiàn)有設(shè)備處置決策在市場經(jīng)濟(jì)條件下，受需求量的影響，許多企業(yè)在現(xiàn)有設(shè)備的自然壽命期內(nèi)，必須考慮是否停產(chǎn)并變賣現(xiàn)有設(shè)備，這類問題稱為現(xiàn)有設(shè)備的處置決策。一般而言，現(xiàn)有設(shè)備的處置決策僅與舊設(shè)備有關(guān)，且假設(shè)舊設(shè)備自然壽命期內(nèi)每年殘值都能估算出來。三、現(xiàn)有設(shè)備處置決策99四、設(shè)備更新分析方法應(yīng)用1．技術(shù)創(chuàng)新引起的設(shè)備更新通過技術(shù)創(chuàng)新不斷改善設(shè)備的生產(chǎn)效率，提高設(shè)備使用功能，會造成舊設(shè)備產(chǎn)生精神磨損，從而有可能導(dǎo)致企業(yè)對舊設(shè)備進(jìn)行更新。四、設(shè)備更新分析方法應(yīng)用100【例】某公司用舊設(shè)備O加工某產(chǎn)品的關(guān)鍵零件，設(shè)備O是8年前買的，當(dāng)時的購置及安裝費(fèi)為8萬元，設(shè)備O目前市場價(jià)為18000元，估計(jì)設(shè)備O可再使用2年，退役時殘值為2750元。目前市場上出現(xiàn)了一種新的設(shè)備A，設(shè)備A的購置及安裝費(fèi)為120000萬元，使用壽命為10年，殘值為原值的10%。舊設(shè)備O和新設(shè)備A加工100個零件所需時間分別為5.24小時和4.2小時，該公司預(yù)計(jì)今后每年平均能銷售44000件該產(chǎn)品。該公司人工費(fèi)為18.7元/每小時。舊設(shè)備動力費(fèi)為4.7元/每小時，新設(shè)備動力費(fèi)為4.9元/每小時?；鶞?zhǔn)折現(xiàn)率為10%，試分析是否應(yīng)采用新設(shè)備A更新舊設(shè)備O?！纠磕彻居门f設(shè)備O加工某產(chǎn)品的關(guān)鍵零件，設(shè)備O是8年前買101解：選擇舊設(shè)備O的剩余使用壽命2年為研究期，采用年值法計(jì)算新舊設(shè)備的等額年總成本。解：選擇舊設(shè)備O的剩余使用壽命2年為研究期，采用年值法計(jì)算新102從以上計(jì)算結(jié)果可以看出，使用新設(shè)備A比使用舊設(shè)備O每年節(jié)約421元，故應(yīng)立即用設(shè)備A更新設(shè)備O。從以上計(jì)算結(jié)果可以看出，使用新設(shè)備A比使用舊設(shè)備O每1032．市場需求變化引起的設(shè)備更新有時舊設(shè)備的更新是由于市場需求增加超過了設(shè)備現(xiàn)有的生產(chǎn)能力，這種設(shè)備更新分析可通過下面的例子來說明。2．市場需求變化引起的設(shè)備更新104【例】：由于市場需求量增加，某鋼鐵集團(tuán)公司高速線材生產(chǎn)線面臨二種選擇，第一方案是在保留現(xiàn)有生產(chǎn)線A的基礎(chǔ)上，3年后再上一條生產(chǎn)線B，使生產(chǎn)能力增加一倍；第二方案是放棄現(xiàn)在的生產(chǎn)線A，直接上一條新的生產(chǎn)線C，使生產(chǎn)能力增加一倍。生產(chǎn)線A是10年前建造的，其剩余壽命估計(jì)為10年，到期殘值為100萬元，目前市場上有廠家愿以700萬的價(jià)格收購A生產(chǎn)線。生產(chǎn)線今后第一年的經(jīng)營成本為20萬元，以后每年等額增加5萬元?！纠浚河捎谑袌鲂枨罅吭黾樱充撹F集團(tuán)公司高速線材生產(chǎn)線面臨105B生產(chǎn)線3年后建設(shè)，總投資6000萬元，壽命期為20年，到期殘值為1000萬元，每年經(jīng)營成本為10萬元。C生產(chǎn)線目前建設(shè)，總投資8000萬元，壽命期為30年，到期殘值為1200萬