《设备工程经济分析》PPT课件.ppt

11 设备工程经济分析,武汉纺织大学环境工程学院 2013年,设备是现代工业生产的重要物资和技术基础。几乎所有的工程项目都会涉及设备工程。 设备工程经济分析的主要内容包括设备工程费用的估算、设备的磨损、设备的寿命及寿命期的收益分析、设备更新的经济分析、设备租赁的经济分析等。 为了促进技术进步和提高经济效益，需要对设备整个寿命期的技术经济状况进行分析和研究，以便做出正确的决策。,一、设备工程费用的估算 二、设备的磨损与寿命 三、设备更新的经济分析 四、设备选购和租赁的经济评价,一、设备工程费用的估算 二、设备的磨损与寿命 三、设备更新的经济分析 四、设备选购和租赁的经济评价,1.1 设备工程费用估算的内容,设备工程费用估算活动是贯穿设备整个生命周期的。 在工程项目中，设备如果是从市场采购的，可以根据市场价格估计其费用；如果是自制设备，则需估算研究、开发、设计、试制费用、设计投入的安装调试费、正常运行的维护保养费用，直到更新报废的费用都需要进行估算。,按照设备寿命的阶段性，费用估算一般可以分为规划工程估算和维修工程估算。 1，规划工程估算 关于规划工程的估算，要求尽可能做出精度较高的详细计算。一般来说，其估算精度应在 的范围内。 关于早期故障费用的估算，主要是由于设计、安装的问题，在调试期间，往往会出现较多故障，故也有必要对此费用进行估算。 2，维修工程估算 规划工程费用相当于设备的原始费用，对企业来说，设备除其原始费用外，另一部分就是投入使用后的运行维护费用。 维修工程费用不仅指维护设备正常工作所需的维护修理费用，而且包括运行劳务费、动力费、环保费和其他有关费用。,1.2 费用估算的方法,费用估算的方法一般包括以下三种：逐项单价估算法，费用系数法和0.6乘数法。 一、逐项单价估算法 根据费用的构成，逐项估算，这种方法的估算精度较高，但往往因为某些项目受某些因素的影响难以确定，会给估算带来一定困难。 例如，在规划工程费用的估算中，早期故障，即在调试过程中可能出现的突发故障，是一个不确定因素，其损害程度也很难估计。因此这种方法运用于不确定因素较少的设备工程项目。,二、费用系数法 以设备的原始费用为基础，乘以某个系数来估算设备工程各项费用。 美国的兰格和齐尔顿对此法做了一些专门研究，他们对14个不同生产类型的工厂做了调查，得出两点结论 1，设备的基础费用、支撑台架费用与安装工程费用虽然与设备的大小、类型有关，但是安装后设备与设备主机费用之比几乎是相同的，该比例为1.43：1。即，设备主机费用约为设备安装后费用的70%。 2，工艺管道等设备费用与主机费用之比是不同的。流体作业类型的工艺管道等设施费用远大于固体作业类型的企业。,费用系数法的具体步骤： 1，首先估算出设备主机费用 A； 2，估算设备安装后费用 B，取B=1.43A； 3，根据不同流程的类型，用 B 乘以下列系数，计算出设备安装好工艺管道设施后的费用 C 4，估算整个工程的全部建设费用 D，取D=1.5C 5，将全部建设费用D，乘以下列系数，估算出其他费用E。 6，将D与E加总，得出工程的总费用T。,例：某固体作业生产线的主机费用为100万美元，试估算工程的全部费用和总费用。 解：按照费用系数法进行估算如下： 该工程项目全部建设费用约为235.95万元，加上其他各种费用，该工程的总项目约为309.05万元。,对维修工程费用的估算，美国的芬利作了研究，提出在设备寿命周期内各项费用与设备原始价值之比的参考数，如下表所示： 例：设某设备的原始价值为40000元，请按照上表采用费用系数法估算其各项维修费用和寿命周期总费用。,例：设某设备的原始价值为40000元，请按照上表采用费用系数法估算其各项维修费用和寿命周期总费用。 解：各项费用及寿命周期费用结果见下表,三、0.6乘数方法 该法由威廉斯和纳尔逊最早提出。该法对小型的和高压的成套设备不适用，但对于一般的成套设备是可以应用的。 一般来说，成套设备的费用是按其容量比的0.6次方变化的。借助此法，在了解某种容量的设备费用的情况下，就可以推算出其他容量的同类设备的费用。 指数的取值随不同设备的类型不同而不同。,例：某成套设备A的日生产能力为20吨，其建设费用为100万元，现将建设同类型的成套设备生产线，新设备B的日生产能力为50吨，指数取0.6，估算其建设费用。 解： B设备费用估算为173万元。,一、设备工程费用的估算 二、设备的磨损与寿命 三、设备更新的经济分析 四、设备选购和租赁的经济评价,2.1 设备的磨损,设备在使用过程中会发生磨损。磨损有两种形式：有形磨损和无形磨损。 一、设备的有形磨损 设备在使用（或者闲置）过程中发生的实体的磨损称为有形磨损。 有形磨损的成因可以分为两种。第I种有形磨损指机器设备在运转过程中受到外力的作用，零部件发生摩擦、震动等使设备实体发生磨损。第II种有形磨损是设备在闲置过程中，由于自然力的作用而锈蚀，造成实体磨损。第I种磨损与使用时间和强度有关，第II种磨损与使用无关，而与闲置时间和保管条件有关。,设备有形磨损会导致设备功能下降，甚至发生故障，因此必须对有形磨损的程度进行度量，以便在适当的时候对其磨损进行补偿，使之局部恢复或完全恢复原有的功能。 二、设备有形磨损的度量 设备零部件的有形磨损可以用技术方法来测量，其磨损程度直接决定于零部件的磨损量。 整机平均磨损程度：,设备有形磨损的度量也可以直接从经济角度考察，如用修理费用和设备的重置价值之比来表示： 此处用t表示时间，是考虑修理费用与重置价值必须在同一时间点方能进行比较。 从经济角度分析，设备有形磨损程度不能超过 的极限,三、设备的无形磨损 无形磨损是指由于科技进步等原因造成原有设备贬值。 无形磨损按照成因也可以分为两种。第I种无形磨损是由于设备制造工艺的改进或大规模生产等原因，生产同种机器设备的成本下降，市场价格降低使得原有设备造成相对贬值。第II种无形磨损是指由于科学技术的进步，社会上出现了性能更加完善、生产效率更高的新型设备，使得原有设备贬值。 第I种无形磨损的后果只是原有设备原始价值贬值，设备本身技术特性和功能均未发生变化，即原有设备使用价值并未下降，故不影响原有设备的使用。 第II种无形磨损的后果不仅使原设备在原始价值上贬值，而且使原设备局部或全部丧失其使用价值。例如，原有设备生产的产品质量不如新型设备；原材料、动力等消耗大于新设备；原设备不能生产市场需要的新产品等等。,实际工作中，常用价值损失来度量设备无形磨损的程度。,在该式中，当 时， 表示只发生了第I种无形磨损。 若出现下述三种情况之一时，即表示发生了第II种无形磨损。,四、设备的综合磨损 设备所遭受的磨损是双重的、综合的，因此进行经济分析时必须综合考虑有形磨损和无形磨损。设备综合磨损的度量可以用下式进行计算： 设备在综合磨损后的剩余价值K可以用下式计算： 展开并整理得到： 从该式可知，设备经综合磨损后的剩余价值等于设备重置价值减去修理费用。,2.2 设备的寿命及寿命周期费用,一、设备的寿命 设备的寿命可以分为设备的物质寿命、技术寿命和经济寿命三种。 设备的物质寿命也称设备的自然寿命，是指从设备开始投入使用，到由于有形磨损使设备老化、损坏，直到报废为止所经历的时间。 设备的技术寿命是指设备从开始投放市场，直至因技术落后而被淘汰为止所经历的时间。这是由于技术的进步，出现了技术更先进、功能更完善的新型设备，从而使原有设备产生无形磨损，从而在物质寿命尚未结束前就被淘汰。 设备的经济寿命是依据设备的使用成本的经济性来决定的设备的寿命。设备的经济寿命理论上等于设备年平均寿命周期费用最小时的年限，通常小于物质寿命,二、设备寿命周期费用 设备的寿命周期是指设备一生的各阶段，即从设备的规划设计开始，历经制造、安装调试、使用、维修、改造直到淘汰为止的全过程所经历的时间。 设备的寿命周期费用是设备寿命周期内的总费用。它包括原始费和经营费用两部分。原始费对于自制设备来说等于规划设计费、制造费、安装调试费之和。对于购置的设备来说等于购置费、运输费、安装调试费之和。经营费用即运行维护费用，它是企业设备投入运行后为正常使用设备而支出的费用，如动力费、维修费、运行劳务费、环保费、管理费等。,三、设备寿命经济周期费用的计算 设备寿命周期费用的计算根据评价方法的不同，可以分为静态方法和动态方法两种。举例说明。 例：某设备的原始费用为5000元，第1年的运行费是3000元，且每年增加100元，计算寿命周期为10年的寿命周期费用（设年利率为10%）。 解：静态计算寿命周期费用 动态计算寿命周期费用：,设备的年平均寿命周期费用（ALCC）由设备的年平均原始费用和年平均运行费用构成。与寿命周期费用的计算相似，年平均寿命周期费用的计算也可以分为静态方法和动态方法。 静态方法的计算公式如下： 其中，ALCC为寿命周期为T年的年平均寿命周期费用；T为设备的寿命周期。 动态方法的计算公式如下： 其中， 年平均寿命周期费用是寿命周期的函数，通常，年平均原始费随着T增加而减少，而且减少量越来越小，而年平均运行费随寿命周期增加，由于设备维修费用、年故障次数增加而迟早会上升，因而年平均周期费用存在最小值。,图中， 为年平均寿命周期费用最小的使用年限，也即是设备的经济寿命。,例，同上例数据，用动态方法求最小年平均寿命周期费用和相对应的年限 。 解：用右图列表计算的方法表示。,一、设备工程费用的估算 二、设备的磨损与寿命 三、设备更新的经济分析 四、设备选购和租赁的经济评价,3.1 设备更新的概念,对设备的磨损进行补偿是再生产的必要条件。 对于设备更新，有两种理解。广义的理解认为，只要是补偿就称为设备更新，因而它包括设备修理、设备更换和设备改造三种基本形式。狭义的理解认为，用新设备代替旧设备称为设备更新。我们仅讨论后一种简单情况。 设备更新的方式，可以包括如下两种： 1，设备的原型更新，指同型号的设备以旧换新。这种形式可以不增加企业拥有的设备型号，有利于维修和管理工作，但不具有技术更新的性质。 2，设备的技术更新，指以结构更先进、技术更完善、效率更高、经济效益更好的设备更换原有的陈旧设备，这是设备更新的主要形式，是技术进步的重要方式。,3.2 设备更新的决策方法和评价指标,仅讨论设备原型替换的简单情况下，设备更新经济性分析 1，机器设备在使用过程中发生的费用叫做运行成本、包括：能源费、保养费、修理费、停工损失、废次品损失等。一般情况下，随着设备使用期的增加，运行成本每年以某种速度在递增，这种运行成本的逐年递增称为设备的劣化。为简单起见，首先假定每年运行成本的劣化增量是均等的，即运行成本呈线性增长，且设每年运行成本的增加额为 。若设备使用T年，则第T年时的运行成本为：,设备年运行成本随设备使用年数变动的情况如上图所示，那么，T年内运行成本的平均值为：,2，除运行成本外，在使用设备的年总费用中还有每年分摊的设备购置费用，其金额为： 3，随着设备使用时间的延长，每年分摊的设备费用是逐年下降的，而年运行成本是逐年线性增加。综合考虑这两方面的因素，一般来说，随着使用时间的延长，设备使用的年均总费用的变化规律是先降后升，呈U型曲线。年均总费用的计算公式为：,4，采用求极值的方法，找出设备的经济寿命，亦即设备原型更新的最佳时间。,例：设某设备原始价值 ，预计残值为800元，运行初始成本 ，年运行劣化值 ，求该设备的最佳经济寿命。 解： 补充：如果设备残值不能视为常数，运行成本也不呈线性增长，每年情况均不同，且无规律可循，在这种情况下，可以用列表法来判断设备的经济寿命。如下例。,例：设某设备的原始价值为10000元，物质寿命为10年，运行成本初始值为700元，每年运行成本初始值与劣化值之和见下表第二栏，年末残值统计值见下表第三栏，求该设备的经济寿命。 解：从计算可 知，年平均费 用最低为第8 年，故该设备 的经济寿命为 8年。,一、设备工程费用的估算 二、设备的磨损与寿命 三、设备更新的经济分析 四、设备选购和租赁的经济评价,4.1 设备的选购,正确的选择设备是企业的首要环节，将直接影响设备的使用、维修和更新，直接影响企业的经济效益。 设备选购包括合适购买、购买哪一种设备的决策。选购的总原则是技术上先进、生产上可行、经济上合理，能保证企业生产发展和技术进步的需要。 大型企业的设备工程部门若有足够的技术力量，则在选购之前优先考虑自行设计制造。在自制或外购的决策上，在满足技术需要的前提下，应当以经济上合理为主要评价准则。,4.2 设备选购的经济评价,设备选购的经济评价，是在保证设备技术上的先进性、生产上的可行性的基础上，对可能购到的多种设备的经济效果进行计算、分析和评价，从中选出最好的设备作为购置的对象。 设备选购的经济评价可以采用净现值、净年值、内部收益率、年费用以及投资效果指数、投资回收期等方法。 在计算时，若设备的年运行费用相同，可以采用设备的使用寿命或规定年限作为计算期；如设备的年运行费用逐年增加，则采用设备的平均寿命周期费用最低的年限为计算期。,例：某企业欲加工某种产品，有甲乙两种设备可供选择。