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第六章设备更新经济分析 激烈的竞争不断对企业提出更高的要求 因此企业不得不经常考虑设备更新问题 设备更新 包括设备修理 设备更换和设备现代化改装 从狭义上讲 设备更新指以结构更加先进 技术更加完善 生产效率更高的新设备去代替不能继续使用及经济上不宜继续使用的旧设备 从发达国家经济发展的经验来看 落后的生产设备是经济发展的严重阻碍 例如 第一次世界大战以前 英国是世界强国 但在技术已进步的条件下 由于未能及时更换落后的技术装备 失去了经济上的领先地位 而同一时期 美国和德国 由于积极采用先进技术 先后超过了英国 近几十年 日本将国民收入的大部分用于更新设备的投资 其经济突飞猛进发展 设备更新和技术改造 是我国经济顺利发展的关键 一 设备更新的原因 即在自然力作用下 生锈 腐蚀 老化等 造成的磨损 伴随有形磨损而来的是一系列费用的增加 一 设备更新的原因 一 设备更新的原因 3 原有设备生产能力不足当企业产品销路好 需要增加生产能力时 可能出现设备生产能力不足的问题 解决办法 挖掘生产潜力 改变现有产品品种结构 调整生产能力分配 主要靠新增机器设备和对原有设备进行更新改造 4 出于财务的考虑为了减少所得税的支出 企业可能更新或租赁设备 以增加折旧 二 设备磨损的补偿形式 1 局部补偿对有形磨损 修理对无形磨损 进行现代化技术改造2 完全补偿 用原型设备更换用新型设备更换 设备磨损的补偿 设备更新策略 设备更新策略应在系统全面了解企业现有设备的性能 磨损程度 服务年限 技术进步等情况后 分轻重缓急 有重点有区别地对待 对于陈旧落后的设备 即消耗高 性能差 使用操作条件对环境污染严重的设备 应当用较先进的设备尽早替代 对整机性能尚可 有局布缺陷 个别技术经济指标落后的设备应选择技术改造的途径 对较好的设备 要适应技术进步的发展需要 吸收国内外的新技术 不断的加以改造和现代化的改装 确定设备更新必须进行经济分析 凡修复比较合理的 不应过早更新 可以修中有改 通过改进工装就能使设备满足生产技术要求的不要急于更新 更新个别关键零部件就可达到要求的 不必更换整台机器 更换单机能满足要求的 不必更换整个机群或整条生产线 设备更新的一般程序 1 确定目标 目标可以是一台设备 某个生产装置或一条生线等 2 收集资料 收集设备的折旧 费用 性能 技术进步 设备磨损程度等资料 3 计算经济寿命 确定最佳更新时机 4 制定更新方案5 确定最佳方案6 实施 设备大修理的经济实质 设备零部件有形磨损的不均衡性 决定了设备修理的可行性修理是恢复设备在使用过程中局部丧失的工作能力的过程 包括 保养 通过减少磨损来保持设备性能 减少故障 小修 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 大修理 通过调整 修复或更换磨损的零件的办法恢复设备的精度 生产率 恢复整机全部或接近全部的功能 与购置新设备相比 大修理具有经济合理的特点 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 因此在设备更新分析时大修理是设备更新的替代方案 这是大修理的经济实质 也是大修理这种对设备磨损进行补偿的方式能够存在的经济前提 对设备进行更新分析时应与大修理方案进行比较 反过来 进行设备大修理决策时 也应同设备更新及设备其它再生产方式相比较 无止境大修理将引起弊端 借助修理的方法 可以弥补设备在使用过程中的物理的劣化或性能的劣化 但是修理是有限度的 大修理性能劣化图设备的修理不是无止境的 而是有限度的 修理不可能总是经济的 对设备长期无止境的修理已严重阻碍技术进步 形成一庞大而落后的修理业 大修理的经济界限 设备大修理能延长设备的使用期限 但在技术上和经济上都是有限度的 技术上 为恢复设备性能 可进行修理 但有限度经济上 大修理应满足以下条件 基本条件 最低经济界限 R P LR 该次大修理费用 P 同种设备的重置价值 L 旧设备被替换时的残值补充条件 Cj C0 即大修后设备生产单位产品的成本应小于等于同种新设备的生产单位产品的成本 二 设备更新的考虑因素 设备更新方案比较的基本原理和互斥方案的比较相同 但因为更新分析涉及新旧设备的比较 所以方案现金流分析时应注意以下因素 1 旧设备的价值与旧设备相关的有三个价值概念 过去的购买价值 帐面价值和现在的实际价值 市面价值 前两者都是由过去的决策所决定的 与本次决策无关 旧设备的价值由其市场价值 即机会成本 决定 2 旧设备的沉没价值 账面价值与市场价之间的差额 即未收回的旧设备的投资损失 它与设备的更新无关 不应计入设备的现有价值之中 如 5年前花10000元购进一台设备 寿命10年 年折旧费1000元 现有账面价值5000元 10000 1000 5 5000 这台设备现在若在市场上出售 价值3000元 则 5000 3000 2000元为沉没成本 3 不要按方案的直接现金流量进行比较 而应从一个客观的立场去比较 例 假定某工厂在4年前以原始费用2200万元买了机器A 估计还可使用6年 第6年末估计残值为200万元 年度使用费为700万元 现在市场上出现了机器B 原始费用为2400万元 估计可使用10年 第10年末的残值为300万元 年度使用费为400万元 现采用两个方案 方案甲继续使用机器A 方案乙把机器A以800万元出售 然后购买机器B 规定i 15 比较方案甲 乙 解 1 按照项目的直接现金流量 从设备所有者角度分析 按上述算法 方案甲的年度费用低于方案乙 应继续使用机器A 2 站在客观的立场上 从购买者角度分析 或者花800万元购买机器A 或者花2400万元购买机器B 按照这种方法 方案乙较优 现有设备应更新 显然 第一种方法是错误的 把旧设备A的现有价值800万元从所有者的角度作为采用新设备的一项现金收入是不合理的 而应从购买者的角度 作为A的一项现金支出 即以客观公正的态度形成继续使用老设备和更新使用新设备的现金流 例 某企业现有固定资产帐面净值3亿元 由于设备陈旧 三废排放不能达标 环保当局勒令治理 否则被要求关停 经测算 多数生产设备已无市场价值 与关停比较 继续维持生产还是有较多的现金流 是有利可图的 为此 技术部门提出两个方案 方案A 继续使用现有设备 但需新投资0 5亿元的环保设备 以达到环保当局要求的排放最低标准 同时每年还需要支出排污费和环保设备运行费约0 175亿元 估计可运行6年 方案B 对工艺和生产设备进行较大的更新换代 以实现三废的零排放 估计投资2亿元 包括新设备购置费和旧设备拆除费 需拆除旧设备15台 其帐面净值0 3亿元 变卖后收回资金约0 08亿 估计可运行10年 试从企业成本最小化角度选择方案 假定两方案的产出相同 期末设备余值为零 两方案利用的2 7亿资产的各期余值相同 企业期望的资金收益率为8 解 由于寿命期不同 按年度费用法进行比较 两个方案中 帐面价值为2 7亿的固定资产没有提供重估市场价值 故这笔资产对两个方案是相同的 可不予以考虑 方案A继续用15台设备的机会成本应该是其重估价值0 08亿元 方案A的年度费为 方案B的年度费为 注意 15台设备的重估价值0 08亿元 应该作为方案A的机会成本 不能不计 也不能作为方案B的收益 否则结论会相反 三 设备的寿命 设备更新的中心内容是确定设备的经济寿命 指设备以全新的状态投入使用开始到因继续使用不经济而提前更新所经历的时间 是从经济角度看设备最合理的使用期限 也就是一台设备从投入使用到其年度费用最低的使用年限 是指使用一台设备的年平均使用成本最低的年限 5 自然寿命主要取决于设备有形磨损的速度 技术寿命的主要取决于无形磨损的速度 经济寿命由有形磨损和无形磨损共同决定的 设备更新的时机 一般取决于设备的经济寿命 设备更新分析以费用年值法为主设备的年度费用包括 资金恢复费用和年度使用费用 年度使用费用 指设备的年度运行费 人工 燃料 刀具 动力 机油等消耗 和年度维修费 资金恢复费 指设备的原始费用扣除设备弃置不用时的估计期末余值 按市场价值估计 后分摊到设备使用各年上的费用 AC 年度费用 P 设备原始费用 E 年度使用费 MV 估计余值 N 服务年限 不考虑时间价值 考虑时间价值 通过计算年度费用 当年度费用为最小时的使用年限 即为经济寿命 设备的资金恢复费用 随使用年限的增长而逐渐变小 而年度使用费用一般随使用年限的增长而变大 所以 设备的年度费用曲线如图 图中 n年的年度费用最小 故n年即为设备的经济寿命 设备使用到其经济寿命的年限时 更新是最为经济的 如果不考虑时间价值 年度使用费用每年递增一个e值 各年的净残值MV保持不变 则可利用微分求极值的方法推出设备的经济寿命N 例如 一台设备价值为1000万元 残值忽略不计 年度使用费为第一年150万元 以后每年增加75万元 则不考虑时间价值的经济寿命为 例 某小卡车的购置费为6万元 年使用费用和年末余值如表 试确定其经济寿命 单位 元 解 1 静态计算 从下表看出 其经济寿命为5年 2 动态计算 同样可以求得 AC2 38382元AC3 33733元AC4 31317元AC5 30300元AC6 30027元AC7 30467元 AC6为最小 所以 该卡车的经济寿命为6年 经济寿命的动态计算方法 特殊情况 AC 年度费用 P 设备原始费用 C 年度使用费 G 等额梯度值 L 估计余值 n 服务年限 解 设备在使用年限内的等额年总成本计算如下 n 1n 2n 3n 4 例 某设备购置费为24000元 第1年的设备运营费为8000元 以后每年增加5600元 设备逐年减少的残值如下表所示 设利率为12 求该设备的经济寿命 当年度使用费是不规则变化时 最小年度费用的出现也是无规则的 如果一台设备在整个寿命期内 其年度使用费用固定不变 估计余值也保持不变 这时 其使用年限越长 年度费用越低 则它的经济寿命等于它的服务寿命 如果一台设备的目前估计余值和未来的估计余值相等 而年度费用逐年增加 则最短的寿命 一般为1年 就是它的经济寿命 因为年度费用 资金恢复费用 年度使用费 由于P MV 所以年度费用等于年度使用费加上一个常数 MV i 而年度使用费逐年增加 则设备的经济寿命应是最短的时期 即1年 四 更新方案的比较 1 寿命不等的更新方案的分析从理论上 应把考察的时间从现在起一直延长到两个方案效果完全相同的未来 但这实际上很难做到 选定一个研究期作为比较方案的依据 这种选择带有一定的主观性 例 假定正在使用的设备是机器A 其目前的价值估计为2000元 据估计 这台机器还可使用5年 每年的使用费用为1200元 第5年年末的余值为零 为这机器的使用提出两种方案 方案甲 5年之后用机器B来代替机器A 机器B的原始费用估计为10000元 寿命估计为15年 余值为0 每年的使用费为600元 方案乙 现在就用机器C来代替机器A 机器C的原始费用为8000元 寿命为15年 余值为0 每年使用费900元 详细数据见表 基准贴现率为10 比较甲乙两方案 哪个更经济 解 1 选定研究期为15年 考虑未使用价值方案甲 15年研究期包括机器A使用5年 机器B使用10年 机器B的年度费用为 研究期15年的费用现值为 机器B还可以使用5年 这到研究期末未使用的价值应为 机器C在15年的的年度费用现值为 经比较可知方案甲比较优越 2 选定研究期为15年 忽略未使用价值 计算误差 3 选定研究期为5年 情报不足时选择较短的计算期 一般来说 研究期越长 所得到的结果越重要 但所作的估计也越可能是错误的 2 以经济寿命为根据的更新分析 以经济寿命为依据的更新方案比较 使设备都使用到最有利的使用年限来进行分析 在比较时应注意以下几点 1 不考虑沉没成本 2 求出各种方案的经济寿命 如果年度使用费固定不变 估计余值也固定不变 应选择尽可能长的寿命 如果年度使用费用逐年增加而目前余值和未来余值相等 应选定尽可能短的寿命 3 取经济寿命时年度费用小者为优 例 假定某工厂在3年前花20000元安装了一套消除废水污染的设备 这套设备的年度使用费估计下一年度为14500元 以后逐年增加500元 现设计了一套新设备 其原始费用为10000元 年度使用费估计第一年9000元 以后逐年增加1000元 新设备的使用寿命估计为12年 由于这两套设备都是为这个工厂专门设计制造的 其任何时候的余值都等于零 如果i 12 该工厂对现有设备是否进行更新 解 1 计算旧设备的经济寿命旧设备由于目前的余值和未来的余值相等 都等于0 如果旧设备再保留使用N年 则其年度费用为 由上式 旧设备的年度费用就等于年度使用费 而旧设备的年度使用费逐年增加的 所以年度费用逐年增加 因此 为使年度费用最小 经济寿命必须尽可能的短 即取一年 旧设备保留一年 年度费用为14500元 解 2 计算新设备的经济寿命新设备的经济寿命求解列于下表 其年度费用按下式来求 其中 P 10000元 则新设备的经济寿命为5年 3 年度费用比较旧设备经济寿命1年 新设备经济寿命5年 其年度费用 旧设备AC1 14500元 年 新设备AC5 13459元 年 因此现有设备应该更新 五 更新分析的计算实例 一 由于能力不适应而引起的更新 二 由于维修过多而引起的更新 三 由于精神磨损引起的更新 一 由于能力不适应而引起的更新 例 某公司在三年前花23000元购置了一套皮带传送设备 估计寿命为18年 年度使用费固定为1250元 年 由于要传送的产品数量增加一倍 原皮带传送设备的能力不能满足生产需要 为满足生产的需要 现提出A B两种方案来解决 A方案除原有皮带传送设备外 再花17000元购置一套和原有皮带传送设备完全相同的设备 B方案将原皮带传送设备以6100元售出 再花27000元购置一套能力增大一倍的设备 估计寿命为15年 年使用费用为2400元 年 三套设备的残值均为购置成本的15 如果基准贴现率为10 研究期选15年 比较A B两方案 解 方案A 用两套同样能力的皮带传送设备 使用原皮带传送设备的年度费用 使用新皮带传送设备 忽略未使用价值 的年度费用 方案A的年度总费用 方案B的年度总费用 通过计算 采用在原皮带传送设备基础上再购置一套和原设备相同的传送设备比购置能力增大一倍的新传送设备每年能节省5823 5348 475元 二 由于维修过多而引起的更新 例 某工厂有一条运输道路已经使用多年 需要进行大修理 估计大修费用为15000元 道路经过大修后可继续使用3年 每年的维修费为2500元 另一方案是把原有原有的道路完全翻新 估计造价为60000元 可使用20年 每年维修费为200元 设该工厂规定的基准贴现率为12 试比较两方案 解 大修理方案 资金恢复费用 15000 A P 12 3 6246 元 每年维修费 2500 元 则 年度费为 6246 2500 8746 元 更新方案 资金恢复费用 60000 A P 12 20 8034 元 每年维修费 200 元 则 年度费用 8034 200 8234 元 可见 更新方案比较好 比大修理方案每年可以节约8746 8234 512元许多设备 由于维修过多 使设备的年度使用费用逐年增加 这往往是需要进行更新的主要原因 例 假如某工厂已有某台设备 目前的余值为7000元 估计还能使用3年 如保留使用旧机器1 2 3年 其年末余值和年使用费如表所示 现有一种较好的设备 原始费用为30000元 经济寿命为12年 12年末的余值为2000元 年度使用费固定为1000元 若基准贴现率为15 问设备是否需要马上更换 如果旧设备不需要马上更换 何时更换最好 单位 元 解 根据新旧设备经济寿命时的等值年度费用确定是否马上更换 旧设备再保留使用1年 旧设备再保留使用2年 旧设备再保留使用3年 旧设备的经济寿命为1年 其经济寿命时的年度费用为6050元 年 而新设备经济寿命时的年度费用为6466元 年 故旧设备不需要马上更换 何时更换最好 假如采用下列做法 马上更新型设备 旧设备再保留使用一年旧设备再保留使用两年旧设备再保留使用三年经上述计算 结论是旧设备保留使用两年后更换 上述的结论是错误的 因为 这个结论只说明使用旧设备两年比马上更新来的经济 但是还不能排除这样的可能性 即使用设备一年后用新设备更换比使用旧设备两年后用新设备更换更经济 正确的做法应该是逐年进行比较 即计算各年旧设备的年度费用与新设备的年度费用进行比较 设备马上更换的现金流量如图a 所示 旧设备使用一年的情况 现金流量如图b 所示 旧设备使用两年的情况 第二年的的现金流量如图c 所示 第二年的年度费用 因此旧设备使用一年后就应该更换 三 由于精神磨损引起的更新 例 某工厂13年前用6300元购买了一台车床 用来制造管子套头 每副需要0 0476工时 现在出现了一种新的车床 原始费用为15000元 用来制造这种套头每副只需0 0384工时 假定该工厂每年准备生产套头4万副 新旧车床的运行费每小时均为8 50元 现将旧车床出售 可得1200元 旧车床还可使用2年 2年末的残值为250元 新车床估计可使用10年 残值为原始费用的10 基准贴现率为12 计算是否更新 解 旧车床的年度费用 资金恢复费用 1200 250 A P 12 2 250 0 12 592 元 运行费 8 50 0 0476 40000 16184 元 则 年度费为 592 16184 16776 元 新车床的年度费用 资金恢复费用 15000 1500 A P 12 10 1500 0 12 2570 元 每年维修费 8 50 0 0384 40000 13056 元 则 年度费用 2570 13056 15626 元 可见 新车床比旧车床每年可以节约16776 15626 1150元尽管旧车床还可以使用 但新车床的年度费用明显低于旧车床 故应该用新车床更换旧车床 六 设备租赁的经济分析 设备租赁 指设备的使用者向出租者按合同规定 按周期付一定的费用而取得设备使用权的一种方式 租赁的好处 在缺乏资金购买设备的条件下 也能使用设备 减少购买设备不能连续使用而闲