工程经济学课件第6章

2020/9/17设备更新的经济分析1工程经济学第六章设备更新的经济分析2020/9/17设备更新的经济分析2设备更新的概述设备大修理的经济分析设备更新的经济分析设备租赁分析*第六章设备更新的经济分析2020/9/17设备更新的经济分析3现有设备由于一次意外或长期使用而损坏；现有设备已无法应付目前或预期日益增加的产品需求；新式设备出现，使得生产作业较原有设备更有效率，或者有较低的作业成本或维护成本；使用原设备的原因消失，如不需要其所生产的产品。由于经济或运营环境的改变，企业常淘汰一些并不旧的设备。一般而言，更新的原因：是不是只有设备损坏后才能更新？2020/9/17设备更新的经济分析41.设备的有形磨损及度量机器设备在使用或闲置过程中,由于力的作用发生的实体磨损或损失，称为有形磨损，亦称为物质（理）磨损。有形磨损严重到一定程度，会导致设备不能正常使用。有形磨损有两种形式：第一种有形磨损第二种有形磨损第一节设备的磨损及寿命一、设备的磨损2020/9/17设备更新的经济分析5设备在使用过程中，由于外力的作用使零部件发生摩擦、振动和疲劳等现象，导致机器设备的实体发生磨损，这种磨损叫第一种有形磨损。通常表现为：设备零部件的原始尺寸甚至形状发生变化——尺寸精度、形状精度改变公差配合性质改变，精度降低——位置精度改变零部件损坏第一种有形磨损2020/9/17设备更新的经济分析6设备在闲置（或封存）过程中，由于自然力的作用使其丧失了工作精度和使用价值，这种现象表明设备遭受了第二种有形磨损。其表现形式为：生锈、腐蚀、老化等。第二种有形磨损2020/9/17设备更新的经济分析7一、设备的磨损（续1）使用价值↓使用费用↑有形磨损↑消除磨损修理or更新有形磨损严重的设备，在修理之前常常是不能正常工作的。当修理也无法恢复原有的功能时，就需要更新。2020/9/17设备更新的经济分析8nippmipriii设备的平均磨损程度单个零部件的磨损程度%100第i个零件的实际磨损量第i个零件的最大允许磨损量有形磨损的度量——磨损程度被测量零件数2020/9/17设备更新的经济分析9设Wi为零件i的重要程度,用重要性加权:iiipWW则设备磨损程度1KRP形磨损程度，则若用修理费指标衡量有修理费估量磨损时此类设备的再购价值有形磨损的度量（续1）若αp≥1，则无修理的必要。2020/9/17设备更新的经济分析10机器设备的无形磨损（经济磨损、精神磨损）是由于科技进步,使原设备陈旧落后或再生产价值降低。但是，原设备仍能正常（按设计性能）使用。无形磨损有两种形式：第一种无形磨损第二种无形磨损2.设备的无形磨损及度量2020/9/17设备更新的经济分析11由于工艺的改善，成本的降低，劳动生产率不断提高，使生产相同结构性能的设备的劳动消耗降低，原有设备受到贬值——第一种无形磨损。第一种无形磨损不改变设备的结构性能，因此，设备的使用价值没有降低，无需更新设备。第一种无形磨损2020/9/17设备更新的经济分析12由于不断出现技术上更加完善，经济上更加合理的新设备，使原有设备显得陈旧落后——第二种无形磨损。第二种无形磨损不仅使原有设备的价值相对贬值，而且使用价值也降低——设备是否需要更新？第二种无形磨损有更新的必要，是否更新取决于具体的情况2020/9/17设备更新的经济分析13010101KKKKKII估计：的价值降低系数无形磨损的程度用设备设备的原始价值设备的再购价值无形磨损的度量2020/9/17设备更新的经济分析14设备购置安装后，不论使用与否，同时遭受着有形磨损和无形磨损，两者的共同作用使设备的价值降低，因此要研究设备的综合磨损。3.设备的综合磨损及度量Ip111设备的综合磨损程度：：设备的残余价值系数Ip112020/9/17设备更新的经济分析15RKKKKKKRKKKKIp10010100)1)(1()1)(1(1的残值为设备经受综合磨损后设3.设备的综合磨损及度量Ip111设备的综合磨损程度：设备的原始价值设备的再购价值设备修理费值。，设备不再具有修理价时，，设备还有修理价值；时，当0011KRKKRK2020/9/17设备更新的经济分析16二、设备磨损的补偿方式设备或零件磨损形式可消除的有形磨损不可消除的有形磨损第二种无形磨损磨损的补偿方式修理更换现代化改装2020/9/17设备更新的经济分析171.自然寿命自然寿命也称物质寿命，是由于有形磨损所决定的设备的使用寿命，指一台设备从全新状态开始使用，产生有形磨损，造成设备逐渐老化、损坏、直至报废所经历的全部时间。三、设备的寿命2020/9/17设备更新的经济分析182.技术寿命技术寿命也称设备的技术老化周期，是指一台设备可能在市场上维持其价值的时间。技术寿命的长短，主要取决于技术进步的速度，一般与有形磨损无关。三、设备的寿命（续1）2020/9/17设备更新的经济分析193.经济寿命经济寿命是指设备开始使用到其年平均费用最低年份的延续时间长短。三、设备的寿命（续2）T*Cmin购置费分摊年使用费年平均费用年费用时间(年)经济寿命年平均费用＝购置费分摊+年使用费（运营费）年使用费：年度运行费（人工、燃料、动力、刀具、机油等消耗）及维修费经济寿命既考虑了有形磨损，又考虑了无形磨损，它是确定设备合理更新期的依据。一般而言经济寿命短于自然寿命。2020/9/17设备更新的经济分析204.折旧寿命折旧寿命是指设备开始使用到其投资通过折旧的方式全部回收所延续的时间。一般设备的折旧寿命现行财务制度中规定了一个最高限和最低限。三、设备的寿命（续3）2020/9/17设备更新的经济分析21第二节设备大修理的经济分析设备修理：1）事前维修计划维修：小修、中修、大修适时维修：依赖于科技水平2）事后维修－…－*－…－*…*－…－#－…－*…*－…－#－…－*…维修周期2020/9/17设备更新的经济分析22设备大修理是通过拆解遭受磨损的设备，修复或更换磨损零部件，重新设置或调整设备初值，恢复设备丧失的生产能力，力图使设备技术性能恢复到出厂时的状态。大修理往往耗资巨大。因此，设备被磨损后应该大修还是更新，需要进行经济分析。一、设备大修理的概念2020/9/17设备更新的经济分析23设备大修理综合劣化趋势大修理的设备基本能够达到原设计性能和满足生产需要。但实际上，大修理过的设备无论从精确度、运行速度、故障率等技术方面，还是生产率、有效运行时间等经济角度，与同类型的新设备相比——逊色。综合性能下降趋势：大修理一次，恢复性能标准降低一次；修理一定次数后，其综合性能指标（特别是经济性能指标）再也无法达到继续使用的要求（超出了一定的经济界限）。——不应该再修理BAB1C1D1E1CEDF0性能时间变化：大修周期、大修费用、运营成本T1T2T3新设备的标准性能维持设备运转所需的最低界限2020/9/17设备更新的经济分析24（必要条件）行大修理的经济界限为从理论上讲，对设备进jjLKR某次大修理的费用第j次大修理时的设备再购价值第j次大修理时的残值当大修理费小于或等于设备现价（新设备费）与设备残值的差，则大修理在经济上是合理的；否则，宁可去购买新设备也不进行大修理。二、设备大修理的经济界限1.设备大修理的经济界限Ⅰ2020/9/17设备更新的经济分析252.设备大修理的经济界限Ⅱ0:100jjjjCCCCCI或（充分条件）示：，可用下列计算公式表设备大修理的经济效果经第j次大修的设备加工单位产品的成本在新设备上加工单位产品的成本由上式可知。只有Ij≤1或ΔCj≥0时，设备的大修理在经济上才是合理的。2020/9/17设备更新的经济分析26第三节设备更新的经济分析设备更新：原型更新——用相同结构、性能、效率的同型号设备来代替原有设备。（经济寿命）技术更新——以结构更先进、技术更完善、性能更好、效率更高的设备代替原设备。（主要用于第二种无形磨损）2020/9/17设备更新的经济分析27一、设备的原型更新由于受到综合磨损，设备的年平均费用越来越高，达到一定程度后，用新的原型设备更换在经济上更合算。一般通过分析设备的经济寿命来进行更新决策。低劣化数值法最小年费用法（经济寿命法）2020/9/17设备更新的经济分析28设备投入使用后，使用时间越长，设备的有形磨损越大，其运行费用（维护修理、燃料动力消耗等）就越高，这叫做设备的低劣化。:),(21121111111低劣化值化设备的低劣化呈线性变设备的初始运行费，若设备的年均运行费CTCTTCCCCAC。逐渐，逐渐的增加，随21ACACT1、低劣化数值法增大减小，设备购置费的年均分摊TLKACj/:02设备的原始价值设备的余值已使用的年数2020/9/17设备更新的经济分析29低劣化数值法（续1）TLKTCACACACj012121设备的年均总费用jLKT0*2，得令0dTACd设备最优使用期限（经济寿命）2020/9/17设备更新的经济分析30通常，设备的低劣化并不是线性的，而且设备的余值也是随着使用年限的增加而减少的，为了找出设备的最优使用期，需要计算在整个使用期内各年消耗的平均费用，从中选出平均费用最小的一年，就是设备的最优使用年限。2、最小年费用法*T*Cmin购置费分摊年使用费年平均费用年费用时间(年)经济寿命2020/9/17设备更新的经济分析31nTTLKCCTtTptT，，，的情况下，计算公式为不考虑资金的时间价值2110最小年费用法*（续1）余值原值年使用费年费用使用期最优使用年限。所对应的年份为设备的，，，，，，情况下，计算公式为考虑资金的时间价值的TnTTtptTTACMINTiPAtiFPCTiFPLKAC110///2020/9/17设备更新的经济分析32某设备K0为16000，其各年设备余值及运行费用如下表所示，求设备合理更新期。使用年数T1234567年运行费Cp2000250035004500550070009000设备余值LT10000600045003500250015001000教材例题6-22020/9/17设备更新的经济分析33解：不考虑资金的时间价值，根据公式计算如下表：使用年限T累计运行费设备费用K0-LT总费用年平均费用120006000800080002450010000145007250380001150019500650041250012500250006250518000135003150063006250001450039500658373400015000490007000TtptC1使用年数T1234567年运行费Cp2000250035004500550070009000设备余值LT100006000450035002500150010002020/9/17设备更新的经济分析34解：考虑资金的时间价值，(I=10%)根据公式计算如下表：使用年限T设备原值K0余值现值Lj（P/F,i,T）运行费现值年平均费用(2-3+4)(A/P,i,T）1160009090181896012160004956388385983160003380651276914160002391958673065160001553130027247616000848169577385716000513215747598tiFPCTtpt,,/1使用年数T1234567年运行费Cp2000250035004500550070009000设备余值LT10000600045003500250015001000AC2=[16000-6000(P/F,10%,2)+2000(P/F,10%,1)+2500(P