第九章设备工程经济分析第二节设备的磨损与寿命
设备的磨损、寿命与磨损补偿
设备的磨损、寿命与磨损补偿1. 引言在现代工业生产中，设备的磨损和寿命是一个重要的研究领域。
设备在使用过程中，由于各种因素的影响，会出现不同程度的磨损，进而缩短设备的寿命。
为了延长设备的使用寿命，降低维修和更换设备的成本，磨损补偿技术应运而生。
2. 设备磨损的原因设备的磨损主要是由以下几个原因引起的：2.1 机械磨损当机械部件在工作过程中产生相对运动时，由于表面的接触和相互摩擦，会导致机械磨损。
机械磨损主要包括磨削磨损、疲劳破坏和磨粒磨损等。
2.2 化学磨损化学磨损是指设备在工作过程中与化学物质接触后产生的磨损。
化学磨损主要由腐蚀和氧化引起。
2.3 热磨损设备在工作过程中会因为摩擦产生热量，导致局部温度升高，从而引起热磨损。
热磨损包括高温氧化、热膨胀和热疲劳等。
3. 设备寿命的影响因素设备的寿命是设备能正常工作的时间，受到多种因素的影响，包括：3.1 设计因素设备的设计质量、结构强度和工作可靠性等因素会直接影响设备的使用寿命。
3.2 工作环境因素设备在不同的工作环境下，受到的外界条件不同，比如温度、湿度、腐蚀性气体等，这些因素会影响设备的磨损和寿命。
3.3 使用和维护因素设备的使用和维护方式也会对设备的寿命产生重要影响。
正确使用设备、定期维护和检修设备，可以延长设备的使用寿命。
4. 磨损补偿技术为了延长设备的使用寿命，各种磨损补偿技术应运而生。
磨损补偿技术可以通过以下几种方式实现：4.1 材料选择在设计和制造设备时，选择具有高耐磨性和抗腐蚀性的材料，可以有效地减少设备的磨损。
4.2 表面改性技术通过表面改性技术，可以改善设备表面的硬度、摩擦系数和润滑性能，从而减少设备的磨损。
4.3 润滑和冷却技术适当的润滑和冷却技术可以降低设备的摩擦和磨损。
选择合适的润滑剂和冷却介质，并进行有效的润滑和冷却管理，可以延长设备的使用寿命。
4.4 磨损监测与维护定期对设备进行磨损监测和维护，可以及时发现设备的磨损情况，并采取相应的补偿和修复措施，保证设备的正常运行。
设备的寿命周期
虞和锡工程经济学中国计划出版社第一节概述在正式进行设备更新的分析之前，有必要介绍一下设备的寿命周期费用。
设备的寿命（包括设备的经济寿命、折旧寿命、使用寿命、物理寿命和技术寿命），设备的磨损（有形磨损、无形磨损），设备的维修和报废。
现分述于下：一、设备的寿命周期费用设备的寿命周期费用是指设备一生（经济寿命）的费用。
它包括设备从计划、设计、制造、安装运行、维修到报废为止的一生中，各个阶段研发生的费用的总和。
设备的经济寿命是一段相当长的时期，即使在技术革新很快的今天，一般设备的经济寿命也有几年到十几年的时间。
如前所述，设备寿命周期费用可以划分为设备费用（或称原始费用）和使用费用两部分。
原始费用是用户为取得设备而集中支付的高额费用。
使用费用又称为维持费用或经营费用，是用户在取得设备后，为保证设备的正常运行直到更新时为止而需经常支出的各种费用（如操作费用、能源消耗费用、保养维修费用、保险费等），有时也把设备发生故障停工造成的损失计算进去。
为了便于计算设备的寿命周期费用，在表11-1中列出了寿命周期费用的项目。
一台设备的使用费用常会比它的原始购置费用高几倍。
美国早在50年代初期的调查资料表明，该国5年内用于设备的使用费用达到了设置费用的10倍。
1961年美国国防部发现，使用费用已占国防预算的25%以上。
这些情况表明，过去对设备的设置费用和使用费用分别管理的方法已属过时，必须把两者结合起来作为设备寿命周期费用加以综合管理。
因此从1966年开始，美国军方正式开展设备寿命周期费用的研究工作，制定了分析程序。
现在美国国防部在订购军需设施时，要求投标厂商提出产品的寿命周期费用。
因此厂商不可能仅通过宣传其设备价格如何低廉来得到买主，而迫使厂商朝着降低设备的使用费用这个目标努力，即在设计阶段就把寿命周期费用作为一个参数来提供应用，于是提出了费用设计的新概念。
费用设计就是把寿命周期费用和容量、精度、速度、可靠性、可维修性等同样对待并进行设计。
第九章设备工程经济分析第二节设备的磨损与寿命
第九章 设备工程经济分析第二节 设备的磨损与寿命工程经济学 吴锋、叶锋主编一、设备的磨损及其度量设备在使用或闲置过程中均会发生磨损，从而降低设备的使用价值（使用性能）和价值。
设备磨损有两种形式：有形磨损和无形磨损，现分别予以介绍。
（一）设备有形磨损及度量设备有形磨损又称物质磨损，是指设备在使用或闲置过程中所发生的实体磨损或损失，主要表现在物理性能、几何形状、技术属性等方面的改变。
设备的有形磨损又可划分为两种形式：第Ⅰ种有形磨损和第Ⅱ种有形磨损。
1. 第Ⅰ种有形磨损设备在使用过程中，由于外力的作用使零部件及整个设备发生摩擦、振动、疲劳和冲击等现象，致使设备的实体产生磨损，这种磨损叫做第Ⅰ种有形磨损。
它通常表现为：机器设备零部件原始尺寸甚至形状发生改变；公差配合性质的变化导致精度降低；部分零部件损坏等。
设备有形磨损一般可经过三个阶段，与零件的磨损规律类似。
第一阶段是新机器设备的“初期磨损阶段”。
在这个阶段，通常由于设计、制造、安装及操作人员对新设备操作不习惯或不正确造成的；第二阶段为“正常磨损阶段”。
在此阶段内，设备零部件己经受到运行考验，在正常工作条件下，零件磨损缓慢并与机器开动时间长短及负荷强度大小有关；当零件磨损到一定程度，正常磨损关系开始受到破坏，使得磨损加剧，进入到“第三磨损阶段”。
这时，设备故障率增加，功能下降，不能正常工作甚至发生事故。
2. 第Ⅱ种有形磨损设备在闲置过程中，由于自然力的作用，发生金属件生锈、腐蚀、橡胶和塑料老化等，使其降低甚至丧失工作精度和能力，这种磨损称为第Ⅱ种有形磨损。
3. 有形磨损的度量设备有形磨损量p a 的确定是在综合单个零件磨损程度基础上确定的整机平均磨损程度来度量的。
可用下式来表示： ∑∑===n i i n i i i p kk a a 11或1K R a p = 式中，p a 为设备有形磨损程度；i k 为零件i 的价值；n 为设备零件总数；i a 为零件i 的实体磨损程度（以不能使用为100%）；R 为修复全部磨损零件所用的修理费用；1K 为在确定磨损时该种设备的再生产（或再购）价值。
项目工程机械设备经济性分析
项目工程机械设备经济性分析一、引言工程机械设备作为工程施工的重要工具和装备，对项目的经济性有着重要的影响。
对于一个工程项目来说，选择合适的机械设备是保证施工进度、质量和安全的基础。
因此，对工程机械设备进行经济性分析，对于项目的顺利进行具有重要意义。
本文将从机械设备的购买成本、使用寿命、经济效益和维护成本等方面对工程机械设备的经济性进行分析。
二、购买成本工程机械设备的购买成本是选择机械设备时的一个重要考虑因素。
购买成本包括设备本身的价格和相关的附加费用。
设备价格一般情况下与设备的质量、品牌和配置有关。
企业在购买机械设备时，应根据项目的实际需求，选购合适的设备，并将设备价格与预算相比较，确保购买的机械设备符合项目财务预算。
此外，企业还应考虑到设备的使用寿命和折旧费用，以便更准确地计算设备的购买成本。
三、使用寿命工程机械设备的使用寿命与其质量、维护保养和使用环境有关。
设备的使用寿命直接影响到企业在项目中的投资回报率。
如果设备使用寿命较短，需要频繁更换设备，将增加项目的运营成本，并降低项目的经济效益。
因此，在选择机械设备时，应考虑设备的质量和可靠性，确保设备能够长期稳定地运行。
此外，定期进行设备的维护保养，延长设备的使用寿命，也是提高设备经济性的重要措施。
四、经济效益工程机械设备的经济效益体现在项目施工的速度、质量和成本等方面。
对于一个工程项目来说，施工的效率和质量直接决定着项目的成功与否。
选择适合的机械设备可以提高施工的效率，减少人力成本，加快项目进度。
此外，一些技术先进、节能环保的机械设备还能降低施工过程中的能源消耗和环境污染，对于保护生态环境具有积极的意义。
五、维护成本工程机械设备的维护成本包括设备的保养费用和维修费用。
设备的保养费用主要包括定期更换零部件、设备检修和保养等费用。
而设备的维修费用则是在设备发生故障时需要进行的修理费用。
减少维护成本是提高设备经济性的一个重要途径。
企业可以通过建立科学合理的设备维护保养计划，加强设备的日常检查和维护，提高设备的可靠性，减少设备的故障频率，从而降低维护成本。
设备的磨损及寿命
设备的磨损及寿命Ol设备磨损设备在使用或闲置过程中，在外力或自然力的作用下，必然会产生磨损。
磨损可分为有形磨损、无形磨损和综合磨损三种。
根据不同磨损情况，可采取修理、改造和更新等不同方式进行补偿。
(一)有形磨损有形磨损是指设备在实物形态上的磨损，又称物质磨损。
按其产生的原因不同，有形磨损可分为以下两种形式。
1.第一种有形磨损其是指设备在生产使用过程中，在外力作用下(如摩擦、受到冲击、超负荷或交变应力作用、受热不均匀等)，导致机器设备的实体发生的有形磨损。
通常表现为机器设备零部件原始尺寸、形状发生变化、公差配合性质改变以及精度降低、零部件的损坏等。
这种磨损随着使用时间的推移，其磨损速度和程度是不平衡的，一般分为三个阶段，即初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段，(I)初期磨损阶段：是指设备投产使用初期，因零件加工后的表面较粗糙，在使用时经过研合或磨合，使表面粗糙度减少的过程。
这一阶段磨损速度较快。
(2)正常磨损阶段：是指经初期磨损阶段，零件表面上的高低不平及不耐磨的表层已被磨去，零部件之间建立了弹性接触的条件，磨损已经稳定下来的过程。
这期间磨损量与时间成正比增加，磨损速度较小，持续时间较长，是零件的正常使用期限。
（3）急剧磨损阶段：是指由于零部件已达到它的使用寿命（自然寿命）而仍继续使用，破坏了正常磨损关系，使磨损加剧，磨损量急剧上升的过程。
这期间造成机器设备的精度、技术性能和生产效率明显下降。
2.第二种有形磨损其是指设备在闲置过程中，由于自然力的作用而腐蚀，或由于管理不善和缺乏必要的维护而自然丧失精度和工作能力，使设备遭受的有形磨损。
第一种有形磨损与使用时间和使用强度有关，而第二种有形磨损在一定程度上与闲置时间和保管条件有关。
在实际生产中，以上两种磨损形式往往不是以单一形式表现出来，而是共同作用于机器设备上。
有形磨损的后果是机器设备的使用价值降低，到一定程度可使设备完全丧失使用价值。
设备有形磨损的经济后果是生产效率逐步下降，消耗不断增加，废品率上升，与设备有关的费用也逐步提高，从而使所生产的单位产品成本上升。
设备的磨损、寿命与折旧
设备的磨损、寿命与折旧设备的磨损、寿命与折旧是设备管理中需要重点考虑的因素。
磨损是指设备在长期使用过程中所受到的物理和化学影响所导致的损耗，主要包括摩擦、磨损、腐蚀等。
磨损会导致设备的功能和性能下降，甚至无法正常工作，因此需要及时进行修复和更换。
设备的寿命是指设备在正常使用和维护条件下能够正常运转的时间期限。
寿命受到多种因素的影响，包括设计质量、材料选择、制造工艺、使用环境等。
合理的维护和保养可以延长设备的寿命，提高设备的使用效率和经济效益。
折旧是指设备由于长期使用而造成的价值减损。
通常来说，设备在使用过程中会产生价值的消耗和削减，这种价值削减的过程就是折旧。
折旧的计算和管理对于企业的资产负债表和损益表有着重要的影响。
因此，对于设备的磨损、寿命和折旧的管理非常重要。
企业需要建立完善的设备管理制度，定期进行设备的检测、维护和保养，延长设备的寿命，减少磨损和折旧，并合理安排设备的更新和更换，以提高设备的利用率和经济效益。
设备的磨损、寿命和折旧是企业设备管理中需要重点关注的三个方面，对于企业的运营和资产管理至关重要。
在现代制造和生产过程中，各类设备的投资和运营成本往往占据了相当大的比例，因此对设备的磨损、寿命和折旧进行有效管理，不仅可以提高生产效率，降低维修成本，还可以延长设备使用寿命，促进企业的可持续发展。
首先来看设备的磨损。
在设备长期运转过程中，无论其是机械设备、电子设备还是化工设备，都难免会受到与环境、物理、磨损、腐蚀等方面的影响而导致磨损。
磨损对设备生产力和可靠性造成严重影响，并可能导致设备故障。
为了最大程度地减轻磨损对设备的影响，企业需要采取各种措施，例如定期检查设备，合理安排设备的使用和维护，使用高质量的耐磨材料制造设备部件等，以减少磨损对设备造成的损害和维修成本。
其次，设备的寿命是一个重要的考量因素。
设备的寿命是指设备在正常使用和维护条件下能够正常运转的时间期限。
设备寿命受到诸多因素的影响，包括设备的质量、设计、材料、制造工艺、使用环境等。
设备的磨损、寿命与折旧
下仅根据出售同类固定资产的惯例就可以
第
直接出售且极可能出售的固定资产，如已 经与买主签订了不可撤销的销售协议等。
三
企业对于持有待售的固定资产，应当调整 该项固定资产的预计净残值，使该项固定
节
资产的预计净残值能够反映其公允价值减 去处置费用后的金额，但不得超过符合持
设
有待售条件时该项固定资产的原账面价值 ，原账面价值高于预计净残值的差额，应
设 备 的 寿 命
例8.1 已知某设备的寿命期是10年，期初原
第
值为800万元，每年的年度使用费用和年末产 值见表8-1。计算该设备的经济寿命。
二
节
设
备
的
寿
命
第二节 设备的寿命
解：根据公式可以计算设备的经济寿命。年份数 用t表示，t是一个变数，设备的原值用P表示 ，残值用F表示。计算过程和结果列表如下82。
倘若根据对有形和无形磨损的综合考虑，把该 设备的平均寿命期限定为12年，则在这个寿命 期限内就需要对设备的部分零件进行定期的更 换或修复，以保证设备完好的使用12年。
设备的修理跟设备的日常维护保养的概念不同 。相关概念如下：
减的。分子是按计算折旧年初算起的尚可使用年数。
第四 节设
备大 修理 的经 济分
析
一、设备大修理的概念
设备进入生产过程后，由于有形和无形磨损的作 用，自然会有一个平均寿命期，它反映着设备在 实物形态上保持完好的时间。在平均寿命期限内 ，设备应经常保持正常的工作状态。
设备是由不同材质、承担不同功能的众多零部 件组成，各零件的工作条件也不相同，因此， 在设备使用过程中，各零件遭受的有形磨损是 非均匀的。在任何条件下，都不可能制造出各 个组成部分的寿命期限完全一样的机器。通常 ，在设备的实物构成中总有一部分是相对耐久 的（如机座、床身等），而另外的部分则易于 损坏。
设备的磨损、寿命与折旧PPT课件( 75页)
90
27.8
0.28
析
整机
1000 0
-
2360.8
23.6
41
如果这台设备最耐久的部分是机座，大约可服务
第
90年左右，其余组成部分在两班制正常工作的条
备
从本质上讲，折旧也是一种费用，只不过
折
这种费用没有在计提期间付出实实在在的货币 资金。折旧是资产成本的分配程序,不是用净
旧
值反映市价的手段。
30
（二）折旧的原因
物质因素和功能因素。
物质因素：是指固定资产由于使用和自
第
然力的影响而引起的使用价值和价值的损失。
三
也称有形损耗。
节
功能因素也称经济因素：是由于科技进 步等原因而引起的使用价值和价值上的损耗。
二
节
设
备
的
寿
表8-2中，累计年度使用费是各年使用费用的累计值，平
命
均年度使用费等于各年的累计年度使用费除以对应的 年份数，
年平均费用＝平均年度使用费＋年折旧费。
从表8-2中计算可见，年平均费用的年份数是4年，因此， 改设备的经济寿命是4年。
15
2.设备年度使用费呈规则变化时设备经济寿
第
命的确定。
二 节
节
设 备
年折旧 （1率 -预 预计 计使 净用 残年 值 10限 % 率 0 ）
折
旧
36
2.工作量法（工作效率法 ）
第 三
是根据实际工作量计算每期应提折旧额的 方法。如汽车根据行驶的里程计提，机器
节 根据使用的小时计提或生产的产量计提。
折旧费用是根据某一特定期间的产量乘以
设 每一产量需计提的折旧。计算公式如下：
设备工程经济分析
2021/2/27
工程经济学
4
第二种有形磨损
设备在闲置过程中，由于自然力的作用而使其丧失了工作精度和使用价值，叫做第 二种有形磨损。
2021/2/27
工程经济学
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一、设备的磨损
2.设备的无形磨损及度量
机器设备由于科技进步而使设备的价值降低或生产同样设备的价值降低所表现出来的磨损或 损失，称为无形磨损，亦称为经济磨损或精神磨损。无形磨损有两种形式：
➢设备更新的评价指标 ➢设备更新的经济分析 ➢设备更新的实例分析
2021/2/27
工程经济学
ห้องสมุดไป่ตู้
22
一、设备更新的评价指标
技术类指标 可靠性、节能性、维修性
经济类指标 投资、经营成本
社会类指标 环境
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工程经济学
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二、设备更新的经济分析
低劣化数值法 最小年费用法 差额投资回收期法
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工程经济学
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二、设备磨损的补偿方式
1.设备磨损补偿的概念 对设备磨损的补偿是为了恢复或提高设备系统组成单元的功能。由于损耗是不均匀的， 必须将各组成单元区别对待。
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工程经济学
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二、设备磨损的补偿方式
2.设备磨损的补偿方式 对于可消除的有形磨损，通过修理来恢复其功能；对于不可消除的有形磨损，必须更 新才能进行补偿；对于第二种无形磨损，需要对设备进行现代化改装或技术更新。
➢第一种无形磨损 ➢第二种无形磨损
2021/2/27
工程经济学
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第一种无形磨损
由于相同结构设备在生产价值的降低而产生原有设备价值的贬低，称为第一种无 形磨损。
工程经济学第九章
2019/1/22
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设备有形磨损的概念和成因
◆又称物质磨损； ◆设备在使用过程中所发生的实体磨损或损失； ◆主要表现在物理性能、几何形状、技术属性 等方面的改变。 主要原因：在生产过程中设备的使用 分 类： 第Ⅰ种有形磨损 使用 第Ⅱ种有形磨损 闲置
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设备有形磨损的度量
a p ai ki / ki
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q0 qn k1 k n k 0
k n新设备的价值
α
cn c 0
β
q0 ,q n 旧设备、新设备的年生 产率 c0 , cn旧设备、新设备的单位 产品耗费 α ,β 设备生产率提高和成 本降低指数
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i 1 i 1 n n
a p R / Ki
整机的平均磨损程度 是在综合单个零件磨 损程度的基础上确定 的
a p设备有形磨损程度 ki 零件的i的价值 n设备零件总数 ai 零件i的实体磨损程度 R修复全部磨损零件所用 的修理费用 k1在确定磨损时该设备的 再生产价值
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2.设备的无形磨损 （1）设备无形磨损的概念和成因 （2）设备无形磨损的度量 设备无形磨损的概念和成因
工程经济学
燕山大学经济管理学院 工业工程系 王晶
2019/1/22
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第九章 设备更新与技术引进的经济分析
第一节
第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
设备磨损与寿命 设备修理的经济分析 设备更新的经济分析 设备现代化改装的经济分析 设备租赁经济分析 技术引进的经济分析
2019/1/22
又称精神磨损或经济磨损；
设备更新的经济分析
③ 由于社会消费结构的变化，对生活质量要求的提高，使得某些机械 设备丧失使用价值或其使用受到限制。
三、 比较设备更新方案时考虑的因素
1) 在进行设备更新方案比较时，考虑或假定设备产生的收益是相同 的，因此只对它们的费用进行比较。
工程经济学
第一节 设备更新概述
一、设备更新的概念
1、设备更新的意义 设备的合理更新是现代化生产管理的重要内容之一，它直接关系到企
业和国民经济建设的发展。设备更新的经济分析，就是为设备合理的更 新决策提供依据，就是对设备的磨损、寿命、经济比较和更新期的确定 等问题进行研究和分析。 2、设备更新的含义
技术寿命是指设备从开始使用到因技术落后而被淘汰所延续的时 间，它是由无形磨损所决定的。 (4) 经济寿命
经济寿命是指设备在使用过程中平均年度使用成本达到最低的年 限，即经济寿命是设备的最低成本寿命。
第二节 设备的经济寿命
设备的年度费用是由资金恢复费用和年度运行费用所组成的。资金 恢复费用是单位时间内分摊在设备上的投资，它随着使用年限的延长逐 渐减少。年度运行费用则由于设备的逐渐劣化而越来越高。
工程经济学
广义和狭义 设备更新是指新设备更换旧设备，是狭义的设备更磨损 设备有形磨损是指机器设备在使用过程中，由于零部件的磨擦、振
动、疲劳、腐蚀和老化等原因而引起的实体损坏。
第一节 设备更新概述
2、设备的无形磨损 按其原因可以分为三种：
① 由于制造工艺不断改进，成本不断降低，劳动生产率不断提高，生 产同样设备所需要的社会必要劳动减少了，因而使原有设备贬值。
以经济寿命为依据的更新方案的比较是使设备都被使用到最有利的年 限，也就是选定经济寿命为研究期进行设备更新方案的分析。这样就要 求先计算出各方案的经济寿命，然后按寿命不等的更新方案的分析方法 进行比较。
第9章 设备工程经济分析
例1.某设备的原始价值K0=10000元，目前需要维修，其费用 R=3000元，若该种设备再生产的价值K1=7000元，则： ap=3000/7000=0.43 aI=(10000-7000)/10000=0.3 a=1-(1-0.43)(1-0.3)=0.6
故
K=(1-a)K0=(1-0.6)*10000=4000
2、 设备现代化改装的意义：
• （1）技术上能克服现有设备技术落后的状态，促进设备 的技术进步，扩大设备生产能力，提高设备质量。
• （2）经济上所需投资比用新设备少，可以节约投入资金。
• （3）现代化改装具有针对性和适应性，能适应生产的具体 要求，某些情况下还能超过新设备。
3、 现代化改装的经济计算：采用最低总成本法进行，通过
n 1 C修 K修 Crjrj O1 O4 rj 修 j 1 n 1 C旧 K旧 Cojrj O1 O5 rj 旧 j 1
Cnj-设备更新在第j年的经营费用；O3-设备更新使用到j年后的残值；
第三节 设备租赁的经济分析
补偿方式一般有修理、现代化改装和更新。有形磨损的
补偿可以是修理或更新，无形磨损的补偿可以是现代化改 装和更新。
• 一、设备修理的经济分析 设备修理是修复由于正常的或者不正常的原因而造成的设备 损坏和精度劣化，通过修理更换已磨损、老化和腐蚀的零件， 使设备性能得到恢复。一般分为小修、中修和大修。 R < K1-O 例9-1 P220 R+O < K1 O—设备残值
• 三、设备更新 • 四、设备现代化改装
一、设备磨损及其度量 1、 有形磨损 机械设备在力的作用下，零部件产生磨擦、振动、疲 劳、生锈等现象，致使设备的实体产生磨损，称为设备的有 形磨损。 有两种形式的有形磨损：第I种形式是物理磨损，如使用 过程中的实体磨损，损坏；第II种形式是化学磨损，如闲置
设备的磨损、寿命与折旧PPT(75张)
第
如果年度使用费一直保持不变，且不考虑利息和残
值，则
G=P/N+年使用费（常数）
二
此时，C永远不会达到最小值，只有在寿命期结束时
节
才有最小值。机器只有在寿命期结束时才更新。 如图8.5
设 备 的 寿 命
27
2）年折旧费固定不变
第
设备的每年折旧费相等或固定不变时，随着使用 时间的增加，年平均费用越来越高，设备的年平
1）年度使用费逐年增加且呈等差序列变化 （1）不考虑资金的时间价值，且每年残值固定不变
设 备 的 寿 命
16
第 二 节 设 备 的 寿 命
17
第 二 节 设 备 的 寿 命
18
第
（2）考虑资金的时间价值
二
节
设 备 的 寿 命
19
第 二 节 设 备 的 寿 命
20
第 二 节 设 备 的 寿 命
二
均费用只有在使用一年时最低，因此，这种情况
节
下，设备的经济寿命就是1年。如图8.6
设 备 的 寿 命
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3）年使用费呈不规则变化
第
如果设备在使用年限中，不论设备的年折旧费固 定还是逐渐减少，只要年使用费不规则，忽高忽
二 节
低，两项费用之和就没有最小值，设备就不存在 经济寿命。如图8.7
设 备 的 寿 命
也称无形损耗。
设
有时固定资产虽在物质形态上有一定的服务潜力，
备
但经济上已不适用，丧失了使用价值。原因：（1） 生产规模的扩充。例如，旧厂房扩充为新厂房（2）
29
一、固定资产折旧的性质
（一）折旧的概念
第
折旧是指在固定资产使用寿命内，按照
2018一级建造师《工程经济》讲义：设备磨损与补偿
2018一级建造师《工程经济》讲义: 设备磨损与补偿
一、设备磨损的类型
设备购置后, 无论是使用还是闲置, 都会发生磨损。
设备磨损分为两大类, 四种形式。
(一)有形磨损
1.使用过程中, 外力作用
2.闲置过程中, 自然力作用
反映了设备使用价值的降低。
(二)无形磨损
有形磨损和无形磨损不同的是, 遭受有形磨损的设备, 特别是有形磨损严重的设备, 在修理之前, 常常不能工作;而遭受无形磨损的设备, 并不表现为设备实体的变化和损坏, 即使无形磨损很严重, 其固定资产物质形态却可能没有磨损, 任然可以使用。
(三)设备的综合磨损
设备的综合磨损是指同时存在有形磨损和无形磨损的损失和贬值的综合情况。
这两种磨损必然同时发生和同时相
互影响。
二、设备磨损的补偿方式
补偿分布局补偿和完全补偿。
设备有形磨损的局部补偿是修理, 设备无形磨损的局部补偿是现代化改装。
设备有形磨损和无形磨损的完全补偿是更新。
大修理——更换;现代化改造——增添;更新——更换。
工程经济学设备的经济分析
工程经济学设备的经济分析1. 引言工程经济学是研究工程项目采用与投资决策方面的经济理论和方法的学科。
在工程项目中，设备是不可或缺的一部分，并且设备的选型和投资决策对整个工程项目的经济效益起着至关重要的作用。
因此，对工程经济学设备的经济分析是非常重要的。
2. 设备投资成本设备投资成本是指购买、安装和投入使用一种设备所需要的资金。
设备投资成本包括以下几个方面：•设备购买成本：设备的购买成本包括设备的购买价和交付费用。
•设备安装成本：设备的安装成本包括设备安装所需的人力和材料成本。
•设备调试成本：设备调试成本包括设备调试所需的时间和费用。
•设备培训成本：设备培训成本包括对工作人员进行设备使用培训所需的费用。
•设备运行成本：设备的运行成本包括设备所需的能源消耗和维护费用。
3. 设备使用寿命和折旧费用设备的使用寿命是指设备在正常使用条件下的预期寿命。
在工程经济学中，设备的使用寿命对计算设备的经济性能非常重要。
设备的折旧费用是设备在使用过程中所产生的费用，包括折旧、维修和改装等费用。
设备的寿命通常以年为单位进行计算。
设备的折旧费用可以通过以下方式进行计算：折旧费用 = 资产原值 / 使用寿命4. 设备维护费用设备的维护费用是指为保持设备正常工作状态而进行的维护和修理所需的费用。
设备维护费用包括以下几个方面：•预防性维护费用：为减少设备故障和提高设备可靠性而进行的预防性维护的费用。
•故障修复费用：设备发生故障时进行的修复所需的费用。
•零部件更换费用：设备零部件老化或磨损导致需要更换的费用。
•保养费用：设备日常保养所需的费用。
5. 设备运行效率和成本设备运行效率是指设备在正常工作状态下的能力，通常通过设备的产能和运行时间来衡量。
设备运行效率的高低直接影响着工程项目的经济效益。
设备运行成本是设备运行过程中所产生的费用，包括能源消耗、人力成本和维修费用等。
6. 设备替换决策在工程项目中，设备的替换决策是指在设备老化或运行效率下降时，是否需要对设备进行替换的决策。
设备磨损与经济寿命
环境工程施工与造价课程结业论文设备磨损与经济寿命的评价原理与方法1.引言设备在使用过程中会产生磨损，磨损是设备陈旧落后的主要原因。
设备的使用和维护管理，主要就是为了减少设备磨损和在设备磨损后及时进行补偿，补偿有三种方式：修理、更新和改造。
这三种方式采用哪种方式较好，就需要进行经济分析。
在进行设备更新的技术经济分析过程中, 会涉及到设备的寿命问题。
从不同角度可将设备寿命划分为物理寿命、使用寿命、技术寿命和经济寿命。
设备的物理寿命是指设备从全新状态投入使用,直到其不再具有正常功能, 无法继续使用而必须报废为止的整个时间过程。
2. 现在分别从设备磨损与经济寿命的评价原理与方法进行分析2.1 设备磨损规律及分析存在机械运动，就会有摩擦，摩擦一定产生磨损，磨损遵从三个定律：即体积磨损量与摩擦副相对滑动的距离成正比；与法向载荷成正比；与屈服强度或硬度成反比。
机械理论和试验表明：磨损率与摩擦因素之间关系甚微，通常摩擦因素相差一个数量级，而磨损率可以相差三个数量级，因此，摩擦因数的变化可以忽略。
机械设备的磨损一般分为三个阶段，在磨合阶段，由于摩擦副表面粗糙及几何形状和装配的微量误差，导致润滑不良，法向载荷很大，摩擦副表面磨损迅速，这也取决摩擦副的状况；在正常磨损阶段，摩擦副配合趋于正常，磨损趋于正常状态，摩擦最小，磨损量最小，经过长期运行，磨损到达一定的量时，进入极限磨损阶段，磨损量急剧增长。
2.1.1 设备磨损的补偿设备受到磨损需要补偿，磨损形式不同，补偿方式也不同。
磨损分为有形磨损和无形磨损，机械设备在力的作用下，零部件产生摩擦、振动、疲劳、生锈等现象，致使设备的实体产生磨损，称为设备的有形磨损。
所谓设备的无形磨损是指由于科学技术进步而不断出现性能更加完善，生产效率更高的设备，使原有设备的价值降低，或者是生产同样结构设备的价值不断降低而使原有设备贬值。
补偿方式一般有修理、改造和更新。
有形磨损的补偿，可以是修理或更新；无形磨损的补偿，可以是改造或更新。
机械设备经济寿命计算
磨损共同作用决定的。
图1：设备年度费用曲线（式1）ACnCj =+ ∑计算不同使用年限的年等额总成本来确定设备的经济寿命。
使 AC N 为最小的 No 就是设备的 经济寿命。
若设备的经济寿命为 m 年，则应满足下列条件：AC m ≤AC m-1，AC m ≤AC m+1。
设备年等额总成本计算公式为：P - Ln 1 n nn j =1式中 n 为设备使用年限，在设备经济寿命计算中，n 是一个自变量；j 为设备使用年度， j 的取值范围为 1 到 n ；CAN 为 n 年内设备的年等额总成本；P O 为设备的购置费用；L N 为设 备第 n 年末的残值；C t 为在 n 年使用期间的第 j 年度设备的运营成本。
由上式可知，设备的年等额总成本等于设备的年等额资产恢复成本与设备的年等额运 营成本之和。
例 1 某设备的原始价值 10000 元，物理寿命为 9 年，各年运行费用及年末残值如表 1 所示，试在不考虑资金时间价值的情况下求该设备的经济寿命。
表 1：设备运行费用与年末残值数据单位：元t ，N1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ct （运行费用）10001100130016002000250031003800 4700 L N （残值） 7000 5000 3500 2200 1200 600 300 200100解：为计算方便，可采用列表的形式求解，计算过程及结果见表 2。
表 2 设备经济寿命的计算过程（静态）单位：元1 3000 1000 4000 40002 5000 2100 7100 35503 6500 3400 9900 33004 7800 5000 12800 32005 8800 7000 15800 31606 9400 9500 18900 *31507 9700 12600 22300 31868 9800 16400 26200 32759 990021100310003444以上计算结果看出，设备使用到第 6 年末时候，年总费用 AC6 最小，即经济寿命为 6 年。
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mi第九章 设备工程经济分析 第二节 设备的磨损与寿命 工程经济学 吴锋、叶锋主编一、设备的磨损及其度量 设备在使用或闲置过程中均会发生磨损，从而降低设备的使用价值（使用性能）和 价值。
设备磨损有两种形式：有形磨损和无形磨损，现分别予以介绍。
（一）设备有形磨损及度量 设备有形磨损又称物质磨损， 是指设备在使用或闲置过程中所发生的实体磨损或损 失，主要表现在物理性能、几何形状、技术属性等方面的改变。
设备的有形磨损又可划分为两种形式：第Ⅰ种有形磨损和第Ⅱ种有形磨损。
1. 第Ⅰ种有形磨损 设备在使用过程中，由于外力的作用使零部件及整个设备发生摩擦、振动、疲劳和冲 击等现象， 致使设备的实体产生磨损，这种磨损叫做第Ⅰ种有形磨损。
它通常表现为： 机器 设备零部件原始尺寸甚至形状发生改变； 公差配合性质的变化导致精度降低； 部分零部件损 坏等。
设备有形磨损一般可经过三个阶段，与零件的磨损规律类似。
第一阶段是新机器设备的 “初期磨损阶段” 。
在这个阶段，通常由于设计、制造、安装及操作人员对新设备操作不习 惯或不正确造成的；第二阶段为“正常磨损阶段” 。
在此阶段内，设备零部件己经受到运行 考验， 在正常工作条件下， 零件磨损缓慢并与机器开动时间长短及负荷强度大小有关； 当零 件磨损到一定程度， 正常磨损关系开始受到破坏， 使得磨损加剧， 进入到“第三磨损阶段” 。
这时，设备故障率增加，功能下降，不能正常工作甚至发生事故。
2. 第Ⅱ种有形磨损设备在闲置过程中， 由于自然力的作用， 发生金属件生锈、 腐蚀、 橡胶和塑料老化等， 使其降低甚至丧失工作精度和能力，这种磨损称为第Ⅱ种有形磨损。
3. 有形磨损的度量设备有形磨损量 a p 的确定是在综合单个零件磨损程度基础上确定的整机平均磨损程度来度量的。
可用下式来表示：na i k ii1 nk ii1R K 1a p 为设备有形磨损程度； k i 为零件 i 的价值； n 为设备零件总数； a i 为零件 i的实体磨损程度 （以不能使用为 100%）；R 为修复全部磨损零件所用的修理费用； K 1为在确 定磨损时该种设备的再生产（或再购）价值。
a ipri100%a p或a p式中，1)q n q 0 ， c n c 0，此时 K 1 K n q 0/q n式中， pri 为第i 个零件的实际磨损量 （mm ）；R 为第i 个零件所允许的最大磨损量 （mm ）。
a p 应小于 1。
若 a p 1，则此设备已无修理的必要，可用买新换旧的方法来解决；另外 n 的确定应符合实际， 不能把一切磨损件不分主次均纳入计算范围，而只应把那些直接影响设备基本功能的零部件作为对象。
通常， 制造厂家会向用户提供设备关键件清单及修理图 样；否则，负责设备修理的部门要事前准备好关键件清单及图样资料。
（二）设备无形磨损及度量 设备无形磨损又称经济磨损或精神磨损，该种磨损不是在生产过程中由于使用或自然 力的作用造成的，所以并不表现为设备实体的变化，而是表现为设备原始价值的贬值。
设备无形磨损根据不同的成因也可分为两种：第Ⅰ种无形磨损和第Ⅱ种无形磨损。
1. 第Ⅰ种无形磨损 由于相同结构设备再生产价值的降低而产生原有设备价值的贬低，称为第Ⅰ种无形磨 损。
该种磨损主要是劳动生产率不断提高、 技术进步、 工艺改善等原因使生产同种设备的劳 动耗费相应降低， 而使原有设备贬值。
但设备本身的技术特性和功能， 即使用价值并未发生 变化，不存在提前更换设备的问题。
2. 第Ⅱ种无形磨损由于新技术的发明和应用， 出现了结构更先进、 性能更完善、 生产率更高的 新型设备， 使原有设备显得陈旧落后。
并且，如继续使用原有设备， 就会使产品成本高于社会平均成本。
此时出现的经济磨损， 称为设备的第Ⅱ种无形磨损。
可见， 第Ⅱ种无形磨损不仅使原有设备 的价值相对降低， 而且会使原设备局部或全部丧失其使用价值。
这时， 应考虑用技术更先进的设备代替原有设备。
但是否更换，需度量原设备贬值的程度而定。
3. 无形磨损的度量 设备无形磨损的程度用设备的价值降低系数引来估计：式中， a 1为设备无形磨损程度； K 0为设备的原始价值（购置价格） ； K 1为等效设备的 再生产价值或再购价格。
K1 K n q0cnq n c 0式中， K n 为新设备的价值 （元）；q 0 、 q n 为旧设备、 新设备的生产率 （件/单位时间）；c 0、 c n 为旧设备、新设备的单位产品耗费（元 /件）； 、 为设备劳动生产率提高指数和 成本降低指数（ 0 1、 0 1）。
当 q 0 q n 、c 0 c n ，表明新旧设备的生产率和使用成本均相同时， K 1 K n 表示只发 生了第Ⅰ种无形磨损；若出现了下述情况之一，即表明发生了第Ⅱ种无形磨损。
a 1K 0 K 1 K 02)q n q 0 ， c n c 0 ，此时 K 1 K n c n /c 0（3）q n q 0，c n c 0，此时 K 1 K n q 0/q n c n /c 0 。
（三）设备的综合磨损及度量 设备无论运转还是闲置，均会同时发生有形磨损和无形磨损，二者互相影响，使设备 的价值降低，由此形成的损失和贬值称为设备的综合磨损。
设备综合磨损可用如下方法度量：设备遭受有形磨损后的残余价值系数为 1 p ；设 备遭受无形磨损后的残余价值系数为 1 1 ；设备遭受综合磨损后的残余价值系数为1。
因此，设备综合磨损程度的计算公式为：1 1 p 1 1 式中， 为设备综合磨损程度。
设备在遭受综合磨损后的净值 K 为：从式中可看出设备遭受综合磨损后的净值等于等效设备的再生产价值减去修理费用。
第三节 设备磨损补偿的技术经济分析 一、设备磨损的补偿方式设备发生磨损后，必须进行有效的补偿。
由于磨损形式的不同，补偿磨损的方式也不一 样，如图所示。
总的说来，修理、现代化改装和更新是设备磨损补偿的三种方式，通常把修 理和现代化改装称为局部补偿， 而把更新称为完全补偿。
从广义上讲， 又可把该三种补偿方 式都称为设备的更新。
K 1K 0 1 1 1 p 1 1 K 0K 1K 0 K 1K 0K 0K 1 R图：设备磨损的三种补偿方式究竟采用何种方式补偿，要具体情况具体分析，先进行准确的经济评价后再作决定。
二、设备磨损补偿的经济分析（一）设备修理的经济分析1. 设备修理的概念设备修理是指为保持设备在平均寿命期限内的完好使用状态而进行的局部更换或修复工作，目的是消除设备经常性的有形磨损和机器运行中遇到的各种故障，以保证设备在其寿命期内保持必要的功能。
从经济上讲，大修理与中修、小修（固定资产制度改革后，三种修理方式己统称为固定资产修理）相比，是规模最大、花钱最多的设备修理方式。
因此，在选择补偿方式时，往往把大修理作为研究对象，同其他再生产方式进行经济分析、对比。
对大修的技术要求是使大修过的设备达到出厂水平，但实际上大修过的设备无论从精确度、速度、生产效率等各方面，还是使用中的技术故障频率、有效运行时间等方面，都比同类型新设备有所逊色，其综合性能会有某种程度的降低。
而且，随着修理次数的增加，大修间隔期也会缩短，从而使大修的经济合理性逐步降低。
修理包括大修理过程中，应尽量保留并重复利用原设备留下来的零部件。
重复利用度越高，修理的经济性就越好。
通常，在设备的平均寿命期内，进行适度的修理，往往经济性是合理的。
当然，如果设备修理次数过多，零部件的重复利用度越来越低，相应的修理费用会越来越高，经济合理性将逐渐丧失，此时就要考虑其他更新方式对设备磨损进行补偿。
2. 设备大修的经济界限设备从投大使用到其寿命周期结束前所花费的维修费用总额，往往超过设备原值的若干倍。
而且设备使用期越长，相应的维修费用就会越高。
由于日常设备使用中的维护、中小修费用相对较少，因此应把注意力放在大修理的经济合理性分析上。
（1）设备大修的最低经济界限。
设备大修理可继续利用原设备保留下来的零部件，这是保证修理经济性的有利条件。
如果设备当次大修费用低于同种设备的重置价值，则认为大修理在经济上是合理的。
将这个条件称为设备大修的最低经济界限，可用下式表示：R K n K L式中，R 为设备当次大修费用；K n 为同种设备的重置价值（即旧设备在大修时同种新设备的市场价格） ；K L 为旧设备被替换时的残值。
之所以叫最低经济界限，是不考虑修理后的设备在性能等方面与同种新设备的差异， 即只要满足上式条件即可选择大修理。
如不能满足上述最低的经济界限， 应考虑其他补偿方 式。
（ 2）设备大修的理想经济界限。
满足最低经济界限，并不一定达到最佳效果。
前面已提 到，设备大修理后的总体性能、 使用效果及经济性一般会有所下降。
设备大修的理想经济界 限是：大修后生产的产品质量达到规定要求， 且单位产品的生产成本不超过同种新设备生产 的单位产品成本。
这个界限是更为重要的设备大修理经济界限。
可用下式表示：C j C 0式中，C j 为在第 j 次大修理后的设备上加工单位产品的成本； C 0为在同种新设备上加工单位产品的成本。
C 0， C j 可参考下式计算：1 ） C 0 可看作在新设备第一次大修理之前整个使用期间（称为第一个使用周期） 生产单位产品的成本。
K n P 0 L 1C 0Q 0式中， K n 为新设备的价值（现值） ； P 0为设备在第一个使用周期内经营费用现值总额（以 K n 为现值计算点，以下同） ； L 1为设备使用到第一次大修时的残值现值； Q 0为设备在第一个使用周期内的产品产量。
2 ） C j 可根据两次大修理之间的总经营成本额与该期间生产的产品数量之比来确定。
Q j1 次修理时的残值（现值计算点，以下同） ； R j 1为设备第 j 1 次大修理费用，其中 R 0 0；L j 为设备第 j 次大修理时的残值现值； P j 为设备 第 j 个使用周期内经营费用现值总额； Q j 为设备在第 j 个使用周期内的产品产量。
（二）设备更新的经济分析1. 设备更新的形式及评价指标 设备更新有原形更新和技术更新两种形式。
原形更新是用相同的新设备更换有形磨损 严重、不能继续使用的旧设备； 技术更新是用较先进的新设备更换那些遭到第Ⅱ种无形磨损、 技术上不能继续使用或经济上不宜继续使用的旧设备。
设备更新的评价指标有很多，有技术方面的（如可靠性、安全性、节能性、维修性等）L j 1R j 1P jL jC j 式中， L j 1 为设备使用到第有社会方面的（如环保等） ，有经济方面的（如投资、经营成本等） 。
设备更新时究竟按照哪些指标进行评价，要具体情况具体分析。
在一些特殊行业，如 石油、化工或高温、高压、易燃、易爆等行业，首先考虑设备的安全可靠性，其次才是经济 性。