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第七章机器设备的经济管理第一节概述第二节设备寿命周期费用第三节设备磨损与补偿第四节设备维修的经济管理与分析第五节设备更新的经济分析第六节设备技术改造的经济分析第七节设备的报废第八节设备管理的主要技术经济指标第一节概述一、设备管理的发展机器设备是现代企业的重要生产要素之一，在企业固定资产中占有很大的比例。设备的管理是指管理者根据科学的管理理论、方法和手段，对设备在整个寿命过程中的一切活动进行管理的总称。包括投资、使用、维修、更新、改造等活动的合理决策及安排。早期的设备管理以技术管理为主，侧重设备使用期内的维修管理，保证设备在使用过程中的有效性和可靠性。追求维修费用的降低。现代企业，以经济效益作为最终目的。设备管理从技术管理发展到经济管理。即用经济理论、原理、方法和手段来管理设备。现代的设备管理将设备在寿命周期内经济性最好作为管理目标，并逐步发展成为一门科学，称为设备综合管理学。是在汲取了技术理论、经济理论、及现代管理理论精髓的基础上形成的。二、设备管理中应用的现代管理理论现代的设备管理已摆脱传统的依靠经验管理的模式，融入了许多现代的管理理论和方法：1.系统工程理论以设备的全寿命周期作为系统研究对象进行管理。2.价值工程理论在设备的购置、改造、更新工作中应用寿命周期费用评价法，确定最佳的功能费用。3.可靠性工程研究设备的故障模式、和故障机理，提高设备的可靠性和维修性，确定最佳维修方式。4.预测技术应用设备的诊断技术，得出故障特性曲线，通过趋势分析，判断最佳修复时间。5.控制论制定设备维修计划时，进行任务与资源之间的平衡，并确定排队顺序。6.信息论对新设备在安装、调试及投产后的维修、改造过程中的质量问题和改造措施，向设计部门进行反馈，作为改进产品设计和制造工艺的依据。7.ABC管理法根据设备的重要程度分为：A类重点设备，B类主要设备，C类一般设备。不同类别的设备，管理方法和维修措施不同。三、设备经济管理的内容设备经济管理的内容包括：1.设备的前期管理方面，重在提高设备投资决策的科学性。2.研究、应用设备周期费用的理论和方法，改变传统的设备管理观念。3.开展成本分析，降低设备的维修费用。4.制定设备管理与维修定额标准，建立设备的考核指标体系。5.加强全面经济核算，提高设备的综合效率。第二节设备寿命周期费用一、寿命周期费用的概念1.概念：寿命周期费用指设备一生的总费用，即设置费和维持费二者之和。⑴设置费包括研发费、设计费、制造费、安装费以及试运行费等。设置费是为了取得该设备而一次性支付的费用。⑵维持费包括运行费、维修费、后勤支援费以及报废费用等。维持费是企业取得有关设备后，为了使用该设备而多次支付的各种费用。⑶购置费低的设备，其使用费不一定低。所以，考虑设备费用时，应以寿命周期费用为基础，而不是以出厂价格为基础。2.举例：⑴表7-1列出了三台设备的寿命周期费用，试计算三台设备的静态寿命周期费用。费用项目设备A（万元）设备B（万元）设备C（万元）原始价格12.618.014.1维修费37.834.825.2备件费32.028.515.0运行费70.567.573.5管理费3.65.43.6训练费2.42.42.4停歇费24.030.021.0表7-1寿命周期费用比较表不考虑资金的时间价值时，三台设备A、B、C的静态寿命周期费用分别为182.9万元、186.6万元和154.8万元。相比而言，设备C的经济性最好。不考虑资金的时间价值，寿命周期费用(静态寿命周期费用)P可用公式表示：式中：P—寿命周期费用；A—设备的设置费；Ft—第t年的维持费用；n—寿命周期。nttFAP1⑵某设备购置费用100万元，寿命周期20年，每年维持费用50万元。求设备寿命周期费用现值。答案：不考虑资金的时间价值，寿命周期费用：P=100+20×50=1100万元。若考虑资金的时间价值，寿命周期费用现值的计算公式：式中：i－－折现率(资金年利率)--现值系数，可查现值系数表得到。tnttiFAP111tnttiFAP111⑶接上例：某设备购置费用100万元，寿命周期20年，每年维持费用50万元，资金年利率i=10%，求该设备寿命周期费用的现值。答案：这表示在开始时，支付出525.68万元，其中，购置费用100万元，余下的是425.68万元。（4）另有一个乙方案：购置费为150万元、每年维持费用为38万元，资金年利率仍为10%。试对甲、乙两方案进行经济性比较。结论：虽然甲方案一次性投资较少，但从整个寿命周期费用来比较，乙方案更为经济。（5）等额系列现值系数的确定方法非常重要以i=10%，n=20年为例方法一：方法二：方法三：一次支付现值系数等额系列现值系数至少掌握两种，建议掌握方法二和方法三。二、寿命周期费用评价为使设备使用过程中具有良好的经济效果，在设备的购置、改造等阶段，以寿命周期费用作为评价指标，目的是使所选方案具有最佳性，不仅要考虑设备的设置费用，也要考虑设备在寿命周期内的所有费用。对功能效果不同的设备，寿命周期费用的评价需应用价值分析原理，通过费用效率指标来评价。计算公式：寿命周期费用系统效率费用效率系统效率：投入寿命周期费用后，再考虑生产性、可靠性、安全性、节能性、环保性等因素后的综合效果。费用效率：一个综合程度很高的指标，它将设备一生的总费用同所获得的一系列效益进行全面的、系统的比较，从而得出经济性评价。设备的费用效率最高，则设备最优或方案最优。举例：(1)某公司投资购买设备有A、B、A′三个方案可选择。试通过费用效率分析，选择最佳方案。比较而言：A方案最优，费用效率最高；B方案费用效率最低，应该淘汰；若日产量330吨即可满足要求，则应该选择A′方案。说明：系统效率是一个综合性很高的指标，但是，由于安全性、环保性、可靠性等因素的量化有一定的困难，所以，本例中，系统效率只采用了生产量一个指标。方案名称系统效率（吨/日）寿命周期费用（万元）费用效率A3753001.25B3303001.10A′3302751.20（2）资金年利率i=10%，寿命周期20年。A方案：设备购置费用100万元，每年维持费用50万元；B方案：设备购置费用150万元，每年维持费用38万元。A方案的系统效率为日产量1000吨/日；B方案的系统效率为日产量800吨/日。试通过费用效率的计算，选择最佳方案。答案：A方案的寿命周期费用：B方案的寿命周期费用：结论：A方案比B方案寿命周期费用高，从这个角度比较，似乎是B方案经济；但由于A方案的系统效率高，综合比较的结果，A方案的费用效率高于B方案，因此，A方案是最佳方案。方案系统效率（吨/日）寿命周期费用（万元）费用效率A1000525.681.9B800473.521.69第三节设备磨损与补偿一、设备的磨损设备在使用或闲置过程中会逐渐发生磨损而降低其原始价值。磨损的形式：有形磨损和无形磨损。(一)有形磨损：实物形态上的磨损，即物质磨损。1.第Ⅰ种有形磨损：由摩擦、振动、腐蚀和疲劳等现象，而产生的磨损过程。其表现是零部件尺寸、形状发生变化，公差配合性质改变，精度降低以及零部件损坏等。如齿轮的齿。2.第Ⅱ种有形磨损：设备在闲置过程中，由于自然力如风吹日晒雨淋，或由于管理不善缺乏必要的维护，导致丧失精度和工作能力。第Ⅰ种有形磨损与使用时间及使用强度有关。第Ⅱ种有形磨损在一定程度上与闲置时间及保管条件有关。设备的有形磨损，一部分可以通过修理消除，属于可消除磨损；另一部分不可以通过修理消除，属于不可消除性的有形磨损。（二）无形磨损无形磨损指由于科技进步而不断出现性能更加完善、生产效率更高的设备，使原有设备价值降低；或生产相同结构的设备，由于工艺改进或生产规模扩大等原因，使得其重置价值不断降低，导致原有设备价值的贬值。1.第Ⅰ种无形磨损：由于相同结构设备重置价值的降低而使原有设备价值的贬值。2.第Ⅱ种无形磨损：由于出现性能更加完善、效率更高的设备而使原有设备在技术上显得陈旧和落后所产生的无形磨损。《小结》第Ⅰ种无形磨损，设备技术结构和经济性能并未改变，设备尚可继续使用，不需更新；如彩电。第Ⅱ种无形磨损，不仅原有设备价值降低，且继续使用将导致生产经济效率下降，设备的使用价值局部或全部丧失。如冰箱。无形磨损主要是由于科学技术进步或生产工艺改进等原因，使得设备的价值降低；有形磨损则是由于设备的使用或自然力的作用而使机器设备发生实物形态上的磨损。（一）无形磨损的度量1.设备的第Ⅰ种无形磨损是相对设备的原始价值而言，表现为设备的原始价值与设备的重置价值之差额△Ⅰ。△Ⅰ=Ko－Kn式中：△Ⅰ—第一种无形磨损Ko—设备的原始价值Kn—设备的重置价值例：一台电脑，一年前的购置价为8000元，由于技术进步使得电脑的生产成本降低，该电脑现行的市场价格5000元。第Ⅰ种无形磨损引起的贬值=8000-5000=3000(元)二、设备磨损程度的度量2.在某些情况下，被评估对象的替代产品除了重置成本降低，在技术性能上与老产品相比也有一定改进，如：替代产品的能源消耗水平比老产品降低，作业效率比老产品提高等，从而使得使用老产品的使用成本比替代产品高，由此引起的贬值为第Ⅱ种无形磨损，用△Ⅱ表示。计算由第Ⅱ种无形磨损引起的贬值的计算步骤：（1）分析比较被评估机器设备的贬值的原因；（2）计算每年的超额运营成本(指税前的)；（3）计算每年净超额运营成本(税后的)；（4）确定合理的折现率，确定被评估设备的尚可使用寿命，计算超额运营成本的折现值。例：某水轮发电机组总使用寿命为25年，已运行10年，经查阅有关资料，老机组比新机组每年少发电能43.8万度，如每度电能按0.2元计，所得税按33%计，若折现率取10%，试计算由第Ⅱ种无形磨损引起的贬值。(1)分析比较被评估机电设备的引起贬值的原因：经分析比较，被评估的水轮发电机组与新机组相比，引起超额运营成本的因素主要为老机组的生产效率比新机组低。由有关资料知道，老机组比新机组每年少发电43.8万度。(2)计算每年的超额运行成本每年的超额运营成本＝43.8×0.2＝8.76(万元)(3)计算每年的净超额运营成本每年的净超额运营成本＝8.76×(1－33%)＝5.87(万元)(4)考虑折现率为10%，剩余寿命为25－10=15年，15年所对应的折现系数为7.606(查表7-8)，则第Ⅱ种无形磨损引起的贬值＝每年净超额运营成本×折现系数=5.87×7.606＝44.65(万元)（二）有形磨损的度量1.对于可以通过修理消除的有形磨损，其价值损失R等于修复费用；例：设备原值K0=100000元，当前需要修理，修理费为R=30000元可以通过修理消除的有形磨损引起的贬值=R=30000元2.对于不能通过修理消除的有形磨损，其价值损失△p一般反映为价值的降低。评估师一般用年限法或观察法来确定其损失率αp。（1）年限法：损失率αp=已使用年限/(已使用年限＋尚可使用年限)（2）观察法：设备实体性贬值率表设备状态贬值率（%）全新全新，刚安装，未使用，状态佳0－5很好很新，轻微使用过，无须更换任何部件和修理10－15良好半新，但经过维修或更新，处于极佳状态20－35一般旧设备，需要进行某些修理或更换零部件40－60尚可可运行，需要大量维修或更换部件65－80不良必须进行大量维修，更换主要部件85－90报废没有希望以其他方式出售，只有废品回收价值97.5－100不能通过修理消除的有形磨损引起的贬值：第Ⅰ种无形磨损和第Ⅱ种无形磨损同时存在时：有第Ⅰ种无形磨损，无第Ⅱ种无形磨损时：△P＝Kn×αp例：某电焊机原购置成本为50000元，目前功能相同的替代产品的价格为45000元，并且替代产品与老产品相比每年可以节省电能5000度，如老电焊机的总使用寿命为20年，剩余使用寿命为10年，采用年限法计算的不可修复性磨损引起的损失率为50%，不存在不可修复性有形磨损，(当前需要修理，修理费R=