第十二章设备更新分析

工程经济学（第二版）第十二章设备更新分析2本章内容1设备更新的原因及特点分析2设备经济寿命的确定3设备更新分析方法及其应用4设备更新方案的综合比较3※1设备更新的原因及特点分析第I类有形磨损第II类有形磨损第I类无形磨损第II类无形磨损技术进步，使原有机器设备显得陈旧落后而造成贬值在外力的作用下，实体发生的磨擦、变形的损坏由于自然力的作用而造成的有形磨损劳动生产率提高，降低设备市场价格而使原设备价值相应贬值一、设备磨损及其补偿方式设备磨损的类型无形磨损（非物质磨损）有形磨损（物质磨损）41.设备磨损的类型—有形磨损（1）第I类有形磨损引起设备有形磨损的主要原因：在生产过程中，对设备的使用一、设备磨损及其补偿方式※1设备更新的原因及特点分析零部件发生磨擦、振动、疲劳和冲击等现象设备的实体产生磨损外力运转中的设备5当这种有形磨损达到一定程度时，整个机器功能就会下降，发生故障，导致设备使用费用剧增，甚至丧失使用价值。第I类有形磨损通常表现为：一、设备磨损及其补偿方式零部件原始尺寸的改变，甚至发生变形。公差配合性质发生改变，精度降低。零部件损坏。※1设备更新的原因及特点分析6（2）第II类有形磨损设备因自然力的作用而造成的有形磨损称为第Ⅱ类有形磨损。一、设备磨损及其补偿方式各式橡胶※1设备更新的原因及特点分析金属生锈闲置设备这种磨损与生产过程的使用无关，甚至在一定程度上还同使用程度成反比。72.设备磨损的类型—无形磨损无形磨损不表现为设备实体的变化和损坏，而表现为设备原始价值的贬值。（1）第I类无形磨损一、设备磨损及其补偿方式原始价值部分贬值，使用价值未改变※1设备更新的原因及特点分析生产同种机器设备所需的社会必要劳动减少设备制造工艺改进，成本降低劳动生产率提高原购买的设备贬值8（2）第II类无形磨损原始价值降低，局部或全部丧失使用价值一、设备磨损及其补偿方式结构更先进，技术更完善，生产效率更高，耗费原材料和能源更少※1设备更新的原因及特点分析技术进步出现新型设备原有设备在技术上显得陈旧落后9一、设备磨损及其补偿方式第Ⅱ种无形磨损导致原有设备使用价值降低的程度与技术进步的具体形成有关：※1设备更新的原因及特点分析当技术进步出现性能更完善、效率更高的新设备，但加工方法没有变化时→原有设备的使用价值大幅度降低。1当这种技术进步速度很快时→继续使用旧设备就是不经济的。2当技术进步表现为采用新的加工对象如新材料时→加工旧材料的设备必然要被淘汰。3当技术进步表现为改变原有生产工艺，采用新的加工方法时→为旧工艺服务的原有设备将失去使用价值。4当技术进步表现为产品换代时→不能适用于新产品生产的原有设备也将被淘汰。510要维持企业生产的正常进行，必须对设备的磨损进行补偿。补偿分局部补偿和完全补偿。各自的补偿方式如下：一、设备磨损及其补偿方式※1设备更新的原因及特点分析局部补偿完全补偿有形磨损无形磨损有形磨损无形磨损修理现代化改造更换111、设备的寿命※1设备更新的原因及特点分析二、设备更新的特点分析设备寿命自然寿命（物理寿命）技术寿命（有效寿命）经济寿命折旧寿命121.自然寿命2.技术寿命※1设备更新的原因及特点分析二、设备更新的特点分析3.经济寿命也称物理寿命，是设备从全新状态开始使用，直至报废的全部时间过程，主要取决于设备有形磨损的速度。又称有效寿命，指设备在开始使用后持续的能够满足使用者需要功能的时间，主要与无形磨损有关，技术进步速度越快，设备的技术寿命越短。经济寿命是从经济角度看设备最合理的使用年限，它是有设备的有形磨损和无形磨损共同决定的。134.折旧寿命设备的折旧寿命并不是设备的使用寿命，但是设备的使用寿命以此为依据。各个国家根据不同类别的固定资产情况分别规定了各种固定资产的折旧年限。注意※1设备更新的原因及特点分析二、设备更新的特点分析是指生产设备根据其法定的耐用年限，每年予以折旧，以至设备账面价值减至零时的全部时间过程。14（1）设备更新的中心内容是确定设备的经济寿命（2）设备更新分析站在咨询者的立场分析问题（3）设备更新分析只考虑未来发生的现金流其中，沉入成本=旧设备账面价值-当前市场价值（残值），或者，沉入成本=（旧设备原值-历年折旧费）-当前市场价值（残值）。（4）只比较设备的费用（5）设备更新分析以费用年值法为主二、设备更新的特点分析※1设备更新的原因及特点分析2.设备更新的特点15一、设备经济寿命的计算——静态计算静态计算（不考虑资金时间价值）平均年度使用成本设备使用期限（年）年等额总成本曲线m等额资产恢复成本曲线年等额运营成本曲线设备经济寿命※2设备经济寿命的确定图14-2设备经济寿命分析图16式中，ACn—n年内设备的年平均使用成本；P—设备购置费；Cj—第j年的运营成；Ln—第n年末的残值；n—使用年限在利率为零的条件下，设备年等额总成本的计算公式：设备的年等额资产恢复成本设备的年等额运营成本1.一般情况一、设备经济寿命的计算——静态计算例题njjnnnCnnLPnTCAC11※2设备经济寿命的确定17当每年运营成本的增量是均等的，即经营成本呈线性增长时，其现金流量如下图示：2.特殊情况假定运营成本均发生在年末，设每年运营成本增加额为λ，若设备使用期限为n年，则第n年时的运营成本为：Cn=C1+(n-1)λ。n年内设备运营成本的平均值为：211nC一、设备经济寿命的计算——静态计算※2设备经济寿命的确定图14-3劣化增量均等的现金流量PC1C+λLnn012345…C1+(n-1)λ18在上述特殊情况下，设备年等额总成本的计算公式：一、设备经济寿命的计算——静态计算例题211nCnLPACnn※2设备经济寿命的确定经济寿命m为：nLPm2通过求上式的极值，可找出设备的经济寿命计算公式：19二、设备经济寿命的计算——动态计算动态计算（考虑资金时间价值）当利率不为零时，按照劣化增量均等的现金流量图，设备在n年内的等额年总成本ACn可按下式计算：例题n,i,PAn,i,FPCn,i,FPLPn,i,GACiLn,i,PALPn,i,GACn,i,FALn,i,PAPACnjjnnnnn111等额年资产恢复成本等额年运营成本※2设备经济寿命的确定20设备技术更新，是用技术更先进的设备取代已过时的落后设备，是对设备的提前更换，具有以下意义：※2设备经济寿命的确定设备更新的经济意义：促进企业技术进步降低消耗，提高企业效益提高劳动生产率促进国家经济发展21※2设备经济寿命的确定设备更新的核心问题：设备更新的原则：应坚持独立自主，自力更生,挖潜、革新和改革的方针；必须要有战略规划；要讲究经济效益；更新下来的设备要合理充分地利用选择最优更新时机及相应的更新方式和更新机型22确定各方案共同的研究期第一步确定各方案设备的经济寿命第二步费用年值法确定最佳方案第三步通过比较各方案的经济寿命1.原型设备更新分析假定企业的生产经营期较长，并且设备均采用原型设备重复更新的分析方法。原型设备更新分析的三个步骤一、设备更新分析方法例题※3设备更新分析方法及其应用23所谓新型设备更新分析，就是假定企业现有设备可被其经济寿命内等额年总成本最低的新设备取代。2.新型设备更新分析※3设备更新分析方法及其应用一、设备更新分析方法例题新型空调24二、现有设备处置决策在市场经济条件下，受市场需求量的影响，许多企业在现有设备的自然寿命期内，必须考虑是否停产并变卖现有设备，这类问题称为现有设备的处置决策。例题一般而言，现有设备的处置决策仅与旧设备有关，且假设旧设备自然寿命期内每年残值都能估算出来。※3设备更新分析方法及其应用25三、设备更新分析方法应用通过技术创新不断改善设备的生产效率，提高设备使用功能，会造成旧设备产生精神磨损，从而有可能导致企业对旧设备进行更新。1.技术创新引起的设备更新2.市场需求变化引起的设备更新由于市场需求增加超过了设备现有的生产能力，致使需对旧设备进行更新。例题例题※3设备更新分析方法及其应用26一、设备大修理的经济界限※4设备更新方案的综合比较提高对象价值，以最低的寿命周期成本实现必要的功能保养排除运转中出现的突发性故障和异常，以及对损坏严重的局部进行调整修理小修修复或更换磨损的部件，恢复设备的精度和生产率，使整机全部或接近全部恢复功能大修包括修理恢复设备在使用过程中局部丧失工作能力的过程27大修理能够利用被保留下来的零部件，从而能在一定程度上节约资源，是设备更新的替代方案，这是大修理的经济实质。1.大修理的经济实质也是大修理存在的经济前提※4设备更新方案的综合比较282.大修理的特性一、设备大修理的经济界限※4设备更新方案的综合比较最大的一种计划修理，规模最大，花费最大；1实质上是原有实物形态上的一种局部更新；2更换全部损坏的零部件，修复所有不符合要求的零部件，以进行大修理；3设备在大修理之后，无论在生产效率、精确度、速度等方面达到或基本达到原设备的出厂标准；4通过参考同种设备的重置价值，考察其经济合理性。5293.大修理的经济界限图14-4每次大修设备性能劣化曲线设备虽然通过大修理可以延长其物理寿命，但存在性能劣化，如左图所示，A0点表示设备初始性能，A1点表示设备基本性能BCB1C1DD1EE1不能再修理修理劣化修理A0A1性能运转时间一、设备大修理的经济界限G※4设备更新方案的综合比较30技术上设备在使用过程中其性能或效率不断劣化，为恢复设备性能，可进行修理，但有一定的限度经济上大修理费用应低于同种设备的重置价值，这是大修理在经济上具有合理性的起码条件，称为最低经济界限；大修理后的设备的综合质量应保证生产单位产品的成本低于用同种用途的新设备生产产品的成本一、设备大修理的经济界限※4设备更新方案的综合比较设备大修理的限度31I≤P－LCj≤C0大修理应满足以下条件：一、设备大修理的经济界限式中,I—该次大修理费用；P—同种设备的重置价；L—旧设备被替换时的残值式中,Cj—用j次大修理后的旧设备生产单位产品的计算费用；C0—用具有相同功能的新设备的生产单位产品的计算费用※4设备更新方案的综合比较基本条件（最低经济界限）：补充条件：32二、更新方案的综合比较设备超过最佳期限之后，存在着更新的问题。但陈旧设备直接更换是否必要或是否为最佳的选择，需要进一步研究。继续使用旧设备；用原形设备更新旧设备；用新型高效设备更新旧设备；对旧设备进行现代化技术改造；对旧设备进行大修理。一般而言，对超过最佳期限的设备可以采用以下5种处理办法：※4设备更新方案的综合比较33二、更新方案的综合比较对更新方案进行综合比较宜采用最低总费用现值法,其计算公式为：※4设备更新方案的综合比较n,i,FPLj,i,FPCPPCcncnjj3133331n,i,FPLj,i,FPCPPCcncnjj5155551n,i,FPLj,i,FPCPPCcncnjj2122221n,i,FPLj,i,FPCPPCcncnjj4144441n,i,FPLj,i,FPCPPCcncnjj111111134对上页中字母含义解释如下：字母含义处理办法n年内的总费用现值投资在第j年的经营成本设备到第n年的残值生产效率系数继续使用旧设备PC1P1C1jL1na1用原型设备更新PC2P2C2jL2na2用新型高效设备更新PC3P3C3jL3na3进行现代化技术改造PC4P4C4jL4na4进行大修理PC5P5C5jL5na5令a2=1为基准值二、更新方案的综合比较例题※4设备更新方案的综合比较35本章内容本章难点熟悉设备更新原因分析熟悉设备更新分析的特点掌握设备经济寿命的计算掌握设备更新的理论和方法了解设备大修理及其经济界限了解设备更新方案的综合比