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Time will pierce the surface or youth, will be on the beauty of the ditch dug a shallow groove ; Jane will eat rare!A born beauty, anything to escape his sickle sweep.- Shakespeare第 七 章设备的经济管理第一节概述一、设备管理的发展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。二、设备管理中应用的现代管理理论1.系统工程理论2.价值工程理论3.可靠性工程4.预测技术5.控制论6.信息论7.ABC管理法：根据设备的重要程度将其分为：A类即重点设备，B类即主要设备和C类即一般设备。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1.设备的前期管理方法：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，提高和延长设备的经济寿命。3.开展成本分析，降低维修费用。4.制定设备管理与维修定额标准。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寿命周期费用是指设备一生的总费用，即设置费和维持费二者之和。设置费包括开发费、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。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，为了使用该设备而经常支付的各种费用。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。表7-1 寿命周期费用比较表费用项目设备 A （万元）设备 B （万元）设备 C （万元）原始价格维修费 备件费 运行费 管理费 训练费 停歇费12.6 37.8 32.0 70.5 3.6 2.4 24.018.0 34.8 28.5 67.5 5.4 2.4 30.014.1 25.2 15.0 73.5 3.6 2.4 21.0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P可用以下公式表示：A-设备的设置费-第t年的维持费用n-寿命周期例：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。求该设备寿命周期费用的现值。不考虑资金的时间价值，寿命周期费用P=100+2050=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为：i - 折现率（资金年利率）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。这表示在开始时，支付出525.67万元，其中，购置费用100万元，余下的是425.7万元。第一年末，本金利息合计为：425.7（1+10%）=468.2万元当年支出维持费50万元，尚余418.2万元；第二年末，本金利息合计为：418.2（1+10%）=460.1万元当年支出维持费50万元，尚余410.1万元；第三年末，本金利息合计为：410.1（1+10%）=451.1万元当年支出维持费50万元，尚余401.1万元；第19年末，本金利息合计为：95.5万元，支出维持费50万元，尚余45.5万元第20年末，本金利息合计为：45.5（1+10%）=50.00万元支出维持费50万元，刚好用完。上例：上述方案为甲方案。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。的计算方法例如：i=10%n=201.2.3.一次支付现值系数 等额系列现值系数查表7-8（426页）附：的相关证明二、寿命周期费用评价系统效率：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。费用效率是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。某公司投资购买设备有A、B、 三个方案可以选择。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。第三节设备磨损与补偿一、设备的磨损（一）有形磨损：实物形态上的磨损，即物质磨损。1.第种有形磨损：由摩擦、振动、腐蚀和疲劳等现象，而产生的磨损过程。第种有形磨损的表现是零部件尺寸、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。2.第种有形磨损：设备在闲置过程中，由于自然力，例如风吹日晒雨淋，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。3.第种有形磨损与使用时间及使用强度有关。第种有形磨损在一定程度上与闲置时间及保管条件有关。（二）无形磨损1.第种无形磨损：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要更新；第种无形磨损，不仅原有设备价值降低，而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。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。二、设备磨损程度的度量（一）有形磨损的度量设备有形磨损的度量一般用设备价值损失与设备重置价值之比来表示。-设备有形磨损程度R-价值损失-设备的重置价值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；对于不能通过修复消除的有形磨损，其价值损失R为价值的降低。是设备的重置价值由于技术进步，重置价值减少，所以，这一项反映了第种无形磨损的影响。如果R=0，即修复费用为0，则 没有磨损而如果R=，即修复费用等于重新买一个，则=100%（二）无形磨损的度量1.设备只有第种无形磨损，无形磨损程度-设备的原始价值-设备的重置价值2.设备同时存在第种无形磨损和第种无形磨损，无形磨损程度其中，调整后设备的重置价值在考虑新、旧设备生产率的差别和新、旧设备单位产品耗费的差别之后，调整的设备重置价值为：-调整前设备的重置价值-旧设备的生产率-新设备的生产率-旧设备的单位产品耗费-新设备的单位产品耗费-生产率提高指数-成本降低指数上面的公式反映了两个方面对现有设备贬值的影响：一是相同设备再生产价值降低，即重置成本降低；二是更好性能和更高效率新设备的出现。如果，则这表示新旧设备的生产率和使用成本相同，只有第种无形磨损。 而如果或二者皆不等于1则这表示发生了第种无形磨损。（三）设备综合磨损程度的度量有形磨损和无形磨损同时存在时，综合磨损程度m的计算公式为例如：有形磨损率为0.3，而无形磨损率为0.2，试计算综合磨损程度m有形磨损率为30%，剩余70%，再无形磨损掉20%，则剩余56%。设备在两种磨损作用下的剩余价值K为上例中当有形磨损中只有可消除性有形磨损时，剩余价值的计算公式为：即，当有形磨损中只有可消除性有形磨损时，剩余价值等于调整后设备的重置价值减去修复费用R。而当设备只存在可消除性有形磨损时且不存在第种无形磨损时，新旧设备生产率相同，新旧设备单位产品耗费相同，则设备的剩余价值等于设备的重置价值减去修复费用R。例：设备原值=100000元，当前需要修理，修理费为R=30000元。该设备有形磨损为可消除性磨损。同类新设备价值=80000元新旧设备生产率相同；新旧设备单位产品耗费相等。求设备的综合磨损率及其剩余价值1.由于新旧设备生产率相同；新旧设备单位产品耗费相等所以，2.有形磨损率为：3.无形磨损率为：4.综合磨损率：5.剩余价值三、设备磨损的补偿第四节设备维修的经济管理与分析一、设备维修设备维修是对设备进行维护和修理的总称。目的是保持和恢复设备的良好工作状态。（一）设备维护：包括清洁、润滑、检查调校以及补充能源等。1.日常维护：由操作工人进行。（1）每班维护。（2）周末维护。2.定期维护：在维修工人指导和配合下，由操作工进行。（二）设备检查：按照规定的标准和方法，对设备的状态进行检查。1.日常检查：由操作工进行。2.定期检查：以专业维修人员为主，操作工人参加，检查设备异常、磨损和损坏情况，确定修理部位、修理类别和时间。3.精度检查：对设备的几何精度和加工精度有计划地定期进行检查。4.法定检查：主要针对压力容器、起重设备和电气设备，按照国家劳动安全规程要求进行的预防性检查。（三）设备修理1.设备修理及分类（1）预防性修理（2）事后修理（3）改善修理（4）质量修理2.预防性修理的内容（1）小修：结合日常维护与检查进行。（2）中修：部分解体，修理、更换主要零部件。（3）大修：全部拆卸调整，全面恢复设备原有精度、性能、效率，达到出厂水平。（4）项修：按照实际需要，有针对性地修理，部分解体。二、设备修理的经济管理分析（一）设备小修与维护保养费用的确定维修费用主要由材料备件费用和劳务费用构成。设备小修与维护保养费用的确定主要应从维修费用定额的确定及维修费用的核算这两方面来考虑。确定维修费用定额有三种方法：按照设备拥有量确定；按照工业产值确定；按照设备计划开动台时确定。维修费用的核算是指定期对维修费用进行整理、统计与核算，对单机、生产线或生产班组等进行核算，并对维修费用发生情况进行经济分析，找出设备开动台时与维修费用的关系，综合评价设备的可靠性、维修性、经济性，为制订合理的维修费用定额指标以及为设备维修费用的控制和设备信息反馈提供依据。（二）设备大修成本及其经济分析1.设备大修理成本设备的大修理费用一般使用设备的单位大修理成本这一指标。单位大修理成本是指在大修理过程中，修理复杂系数等于1的设备所要消耗的各种费用。设备的修理复杂系数是表示设备修理复杂程度的计量单位。修理复杂系数是一个可比单位，该系数在国际上通常用R表示。R可细分为机械修理复杂系数（）、电气修理复杂系数（）、管道修理复杂系数（）等。修理复杂系数主要由设备的结构复杂程度、加工精度、规格尺寸、转速和变速级数以及可维修性等因素决定。一般而言，设备结构越复杂，尺寸越大，加工精度越高，其修理复杂系数也就越大。机械的复杂系数通常以CA6140车床为标准设备，将它的复杂系数规定为10，其它设备则根据与它比较来确定，例如摇臂钻的复杂系数为8，牛头刨床的复杂系数为12，而单柱坐标镗床的复杂系数为34。电器复杂系数以0.6KW的防护式三相感应鼠笼式电动机为标准，将它的修理复杂系数规定为1。部分典型设备的修理复杂系数（1）计划费用设备单位大修理费用计划定额：修理复杂系数为1的设备，其计划大修理费用其中，-设备大修理费用定额-单位修理复杂系数的大修理材料备件消耗费用定额-单位修理复杂系数的大修理燃料动力消耗费用定额-单位修理复杂系数的大修理工时消耗费用定额（本单位）-单位修理复杂系数的大修理劳务消耗费用定额（外单位）-单位修理复杂系数的大修理应摊车间经费定额单台设备的计划大修理费用-单位修理复杂系数的设备计划大修理成本R-该设备的修理复杂系数-该设备的修理次数修正系数第一次大修1.0；第二次大修1.05-1.15；第三次大修取值1.2-1.3。企业全年的计划大修理费用式中，-企业计划大修理设备的综合修理次数修正系数R-企业全部设备修理复杂系数之和例如：某企业对设备单位修理复杂系数大修理费用定额的规定为：=100元/R=80元/R=50元/R=30元/R=50元/R则：设备单位大修理费用计划定额又：机械、电气、管道修理复杂系数、分别为50、70和30若企业当年计划大修理设备的综合修理次数修正系数=1.1，并且=310元/R，则企业全年计划大修理费用（2）实际费用单台设备的实际大修理费用全年单台设备大修理实际发生的材料备件消耗费用全年单台设备大修理实际发生的燃料动力消耗费用全年单台设备大修理实际发生的工时消耗费用全年单台设备大修理实际发生的劳务消耗费用 全年单台设备大修理实际发生的应摊车间经费企业全年实际大修理费用其中，-设备实际发生的大修理费用-全年大修理设备实际发生的材料备件消耗费用-全年大修理设备实际发生的燃料动力消耗费用-全年大修理设备实际发生的工时消耗费用-全年大修理设备实际发生的劳务消耗费用-年大修理设备实际发生的应摊车间经费在上例中，企业实际发生的费用为：=12000元=9000元=11000元=5000元=8000元则企业全年实际大修理费用为实际费用45000元比比计划大修理费用51150元，节约6150元。2.设备大修理的成本的经济分析设备大修理的成本经济分析指标主要有：（1）大修理成本与基期大修理成本的相对比率式中，Zcb-设备大修理成本相对比率Cbi-报告期设备i的大修理成本Cji-基期（上期或去年同期）设备i的大修理成本Ri-设备i的修理复杂系数（2）大修理成本与基期大修理成本的绝对数节约额式中，-报告期与基期相比，设备大修理费用节约额，其值为负时，为超支额（3）实际大修理成本与计划大修理成本的相对比率式中，Zck-设备大修理成本与计划大修理成本相对比率Cbi-设备i的大修理成本Cki-设备i的计划大修理成本Ri-设备i的修理复杂系数（4）实际大修理费用与计划大修理费用的绝对数式中，Fck-设备实际大修理费用比计划大修理费用节约额，其值为负时，为超支额例：某部门去年上半年机电设备大修理成本为：机械设备Cj1=200元/R电气设备Cj2=300元/R下半年机电设备大修理成本为：机械设备Cb1=180元/R电气设备Cb2=305元/R修理复杂系数：机械设备R1=60电气设备R2=80试以上半年为基期，对该机电设备修理成本进行分析（1）机械设备大修理成本相对比率（2）电气设备大修理成本相对比率（3）机电设备大修理成本相对比率计算表明：设备大修理成本下半年比上半年降低了2.2%，其中，机械设备大修理成本下降10%；电气设备大修理成本升高1.7%下半年比较上半年大修理成本节约额为Fc=36000-35200=800元（三）降低维修费用的主要途径1.提高劳动生产率2.节约材料物资消耗3.加强设备的前期管理4.提高修理和技术改造质量5.降低维护保养费用6.提高设备维修的经济管理水平第五节设备更新的经济分析设备更新是指用技术性能更高、经济性更好的新型设备来代替原有的落后设备。在设备的更新管理中，首先通过新旧设备年度使用费用的比较，来确定是继续使用旧设备，还是购置新设备。如果决定购置新设备，还需要对不同类型的新设备进行比较，以确定最佳更新方案。一、设备的更新周期设备的经济寿命（最佳更新期）估算（一）最小平均费用法年均使用成本SV-累积运行维护费SB-累积折旧费T-使用年份例如：某设备原值30000元，每年的运行维护费和折旧后的残余价值如下表：使用年份1234567运行维护费用6000700080009000100012001500残余价值 2000133310007500500030003000由下表可以看出，使用5年，其平均费用最低，所以经济寿命为5年。使用年份1234567累计运行维护费6000130002100030000400005200067000累计折旧费用10000166702000022500250002700027000总使用成本16000296704100052500650007900094000年均费用16000148301367013120130001317013430若考虑资金的时间价值，则年平均费用的计算公式为在这个计算公式中，是以设备更新改造时点作为比较时点，即将未来发生的费用（例如年度维护费）折算为现值进行比较。式中，P-设备原值Ft-第t年末的残值Vt-第t年设备的运行维护费i-折现率（银行利率）n-使用年限称为现值系数例：若年利率i=10%，三年即n=3，则它表明第一年开始存入0.7513元第一年末，本金利息合计为：0.8264元第二年末，本金利息合计为：0.9091元第三年末，本金利息合计为：1.0000元（二）低劣化数值法l.-设备性能逐年下降，而使设备运转费用逐年增加的平均值例如：l=1000元，即第一年末，低劣化值为1000第二年末，低劣化值为2000第T年末，低劣化值则为1000T这样，T年的平均劣化值为：证：假定：设备原始价值为设备使用年数为T则，每年设备使用费用为若T年后，设备残值为Qt年均设备总费用取一阶导数为0，即可求得最佳使用年限在忽略设备残余价值时，最佳使用年限：最小平均费用例：设备原始价值为50000元，预计残值为每年运行费用增加值为1000元。试计算该设备的经济寿命。而最小平均费用教材中第424页的表7-6介绍了不借助于公式，而通过列表得到同样的经济寿命。使用年限设备费年低劣化值 年无益总费用15000010005100022500015002650031666720001866741250025001500051000030001300068333350011833补充：假如第一年维护费用是F=2000元且=1000元，则第二年维护费用是F+1=2000+1000=3000元第T年维护费用则是F+（T1）=2000+（T1）1000元这样，T年的平均劣化值为：年均设备总费用取一阶导数为0，即可求得最佳使用年限在忽略设备残余价值时，最佳使用年限：同样，可以列表进行计算，并得到相同结果。（三）上述计算中，均未考虑费用的时间因素。合理的做法是将费用的时间因素考虑进去，按照机电设备评估基础中所介绍的方法，根据利率进行详细计算。=T现值系数=投资回收系数=（=50000）=+一次支付现值系数投资回收系数假定存款年利率i=10%，期望三年存款到期时，能够取出1元，则一次支付现值系数则第一年年初应存入0.7513元第一年末本息合计为0.8264元；第二年末本息合计为0.9090元；第三年末本息合计为1.0000元；假定存款年利率i=10%，第一年开始时存入1.0000元，问：每年年底取出多少，到第三年年底刚好取完？（每年年底取出同样多的数目）投资回收系数第一年年底本息合计为1.1000元，取出0.4021元，还有0.6979元；第二年年底本息合计为0.7677元，取出0.4021元，还有0.3656元；第三年年底本息合计为0.4021元，取出0.4021元，刚好取完。二、有形磨损导致设备更新的经济分析采用的方法为年度费用法。年度费用的比较有两种方法：（一）以设备更新改造的时点作为比较时点，即将未来发生的费用折算为现值进行比较，计算公式如下： （二）以实际发生年度为比较时点，将一次性的投资（如更新、修理费等）折算为未来年金，计算公式为：式中：Cs-年度费用P-方案原始费用Cw-设备年度维护费用Fn-设备使用n年后的残值i-资金年利率n-使用年限前面已经指出，投资回收系数表示第一年开始时存入1.0000元，每年年底取出(A/P,i,n)那么多，则到第n年年底刚好取完（每年年底取出同样多的数目）。因此，如果第一年开始投资为P即方案原始费用，则折算为每一年的未来年金，当然应该是偿债基金系数假定以存款年利率i=10%，三年时间为例，则该系数假如第一年开始时存入0.3021元，第二年开始又存入0.3021元，到第三年再存入0.3021元，总计是多少钱？第一年存入的0.3021元，到第三年时是0.30211.2100=0.36554元；第二年存入的0.3021元，到第三年时是0.30211.1000=0.33231元；第三年存入的0.3021元，三年相加得到0.3655+0.3233+0.3021=0.99995元所以，偿债基金系数表示第n年时需要1.0000元，那么，第一年、第二年和第n年每年应该存入(A/F,i,n)，则到第n年时，刚好是1.0000元。所以，如果Fn是设备使用n年后的残值，那么，相当于每年减少花费多少呢？当然应该是这就是计算公式Cs=P（A/P，i，n）+cw-Fn（A/P，i，n）的由来。例：某设备预计大修理费用为35000元，修理之后可使用2年，每年维护费预计为5000元；如更新，新设备购置费用为90000元，10年内无需大修，每年维护费为2000元。若折现率为i=10%，设备残值忽略不计。使用旧设备和更新设备，哪个方案更加经济？使用公式计算（1）利用旧设备（A方案）（2）更新设备（B方案）结论：更新设备方案B比修理旧设备方案A经济合理。三、无形磨损导致设备更新的经济分析，采用方法仍为年度费用法，以实际发生年度为比较时点，将一次性的投资（如更新、修理费等）折算为未来年金，计算公式为：例题：某机床预计使用10年，现在已经使用7年，年维护费用为9500元；新机床售价60000元，年维护费用2000元。若旧机床现值为30000元，3年以后残值为3000元；新机床可使用10年，10年以后残值预计为1800元。折现率为9%。不考虑其它因素，试分析现在更新是否合适？（1）使用旧机床（A方案）（2）使用新机床（B方案）使用新机床比使用旧机床每年可节约资金所以，应该更新机床第六节设备技术改造的经济分析设备技术改造，主要是指应用现代科学技术的新成果，对旧设备的结构进行局部的改革，例如，安装新部件、新附件或新的装置以改造设备。对设备的技术改造，是补偿第种无形磨损的重要方法。一、设备技术改造经济分析设备技术改造一般有两个或两个以上的方案，它们彼此投资额不同；年度维护费用不同；改造后产量、质量以及设备寿命不同。所以，对设备改造的效果必须综合考虑。二、设备技术改造方案经济分析方法计算各种方案在相同的使用时间内、在相同的劳动生产率水平时，其总的费用的现值，最低者即为最佳方案。若改造费用和改造效果不同，则需比较费用效率的高低才能确定最佳方案。（一）总费用现值将采用不同方案时，技术改造费用、设备残值和折算为现值的年度维护费用计算得到的寿命周期费用现值进行比较，得到最佳方案。等额系列现值系数一次支付现值系数-设备总费用现值-旧设备的残余价值-技术改造费用-设备年度维护费用-设备使用n年后的残值i-资金年利率n-设备技术改造后计划使用年限这里，关键是年度维护费用是未来每一年实际发生，现在要将它折算为现值，即开始时的值，所以要乘以等额系列现值系数；而设备事业n年后的残值是n年后发生，所以要乘以一次支付现值系数，即相当于开始支付一笔钱，然后每年都要支取相等的数目，因为是折旧，相当于回收，所以是减掉。仍然假定以存款年利率i=10%，三年时间为例，等额系列现值系数假如希望每年年底取出1元，到第三年年底刚好取完，则第一年开始时需要存入多少元？回答是2.4869元第一年年底本息合计为2.7356元，取出1.0000元，还有1.7356元；第二年年底本息合计为1.9092元，取出1.0000元，还有0.9092元；第三年年底本息合计为1.0000元，取出1.0000元，刚好取完。所谓现值，就是把未来每年计划要花的钱，折算为现值，应该是多少。（二）费用效率分析对于改造效果不同的方案，需要在计算出寿命周期费用的基础上，计算出每个方案的费用效率，再进行方案比较Es-系统效率例：某工厂一台机床，拟对其进行技术改造。要求改造后经济寿命为8年；若寿命少于8年，则需在寿命周期内再次改造；若寿命大于8年，则因生产产品已无市场需求而机床的多余寿命已无意义。目前设备净值为15000元。年利率为10%报废后设备残值为0A方案：加装靠模装置，预计一次性投资2500元，靠模寿命周期为4年，年均维护费用为20000元，每小时加工44件产品。B方案：加装数显装置，预计一次性投资15000元，数显装置寿命周期为9年，年均维护费用为14000元，每小时加工65件产品。C方案：加装微机装置，预计一次性投资40000元，微