设备更新的经济分析

单个零部件的磨损程度 i
pri i 100% mi
设备的平均磨损程度 p
p
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n
i
被测量零件数
设备更新的经济分析 8
有形磨损的度量（续1）
设Wi为零件i的重要程度,用重要性加权:
则设备磨损程度
p
W W
i i
i
若用修理费指标衡量有 形磨损程度，则 R P K1 修理费
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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

某企业为生产一新产品，需决策是继续使用现有设备 还是购置新设备。现有设备是4年前花2000万元购置 的，现市场价值估计值为500万，还能使用6年，年使 用费200万元，残值为100万元；购置新设备需花费 1800万元，寿命10年，年使用费120万元，期末残 值200万元。设基准折现率为10％，应该如何抉择？
T ACT K 0 LT P / F，i，T C pt P / F，i，t A / P，i，T t 1
MIN ACT 所对应的年份为设备的 最优使用年限。
T 1
n
CT、ACT 是T的函数。
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例题8-1
年费用 年平均费用
年平均成本＝ 购置费分摊 +年使用费（运营费）
Cmin 年使用费
年使用费：年度运行费（人工、 燃料、动力、刀具、 机油等消耗） 经济寿命既考虑了有形磨损， 购置费分摊 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。
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设备更新的经济分析
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第一种有形磨损
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
维修周期 －…－*－…－*…*－…－#－… －*…*－…－# －…－*…
适时维修：依赖于科技水平
2）事后维修
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设备更新的经济分析
一、设备大修理的概念
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。
零部件损坏
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一、设备的磨损（续1）
有形磨损↑
消 除 磨 损
使用价值↓ 使用费用↑ 设备的磨损程度是 衡量使用设备经济与否、 选择消除磨损方案的基 本依据。
修理 or 更新
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设备更新的经济分析
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有形磨损的度量
第 i 个零件的 实际磨损量 第 i 个零件的最 大允许磨损量
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南航本部科学馆
设备更新的经济分析 1
第八章 设备更新的经济分析
设备的磨损及寿命
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*
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设备更新的经济分析
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结
束
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设备更新的经济分析
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第一节 设备的磨损及寿命
一、设备的磨损 1.设备的有形磨损及度量
差额投资回收期法*
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低劣化数值法
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。 设 K0 为设备的原始价值，Lj 代表设备的余值，T 为已使用的年数，T* 为设备最优使用期限（经济寿 命），则
—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？
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设备更新的经济分析
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无形磨损的度量
无形磨损的程度用设备 的价值降低系数 I 估计： K 0 K1 I K0
设备的原 始价值 设备的再 购价值
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设备更新的经济分析
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最小年费用法
解：
不考虑资金的时间价值，根据公式计算如下表：
使用年限 累计运行费 C T
T t 1 pt
设备费用 K0-LT
总费用
年平均费用
1 2 3 4 5 6 7
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2000 4500 8000 12500 18000 25000 34000
6000 10000 11500 12500 13500 14500 15000
设备的年均运行费 (C1设备的初始运行费， 低劣化值) : C1 C1 C1 2 C1 T 1 T 1 AC1 C1 T 2
设备购置的分摊: AC2 K0 L j / T，
随T的增加，AC1逐渐 增大 ，AC2逐渐 减小 。
（充分条件）
在新设备上加工 单位产品的成本
或 : C j C0 C j 0
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。
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设备更新的经济分析
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第三节 设备更新的经济分析
设备更新：原型更新——同性能设备 技术更新——先进设备
低劣化数值法
最小年费用法*
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设备更新的经济分析
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三、设备的寿命（续1）
2.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。
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设备更新的经济分析
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三、设备的寿命（续2）
3.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。
T*
时间(年) 经济寿命
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三、设备的寿命（续3）
4.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。
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设备更新的经济分析
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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
估量磨损时 此类设备的 再购价值
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2.设备的无形磨损及度量
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
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2018/3/1 0 性 能
A B B1 C C1 D D1
E E1 F
T2
T1
T3
时间
变化：大修周期、大修费用、 运营成本
设备更新的经济分析
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二、设备大修理的经济界限
1.设备大修理的经济界限Ⅰ
第 j 次大修 理时的残值
从理论上讲，对设备进 行大修理的经济界限为 R K j Lj
某次大修 理的费用 第 j 次大修理时 的设备再购价值
1）请分别画出两个方案的现金流量图。 2）提出决策建议
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设备更新的经济分析
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设备更新分析举例（续1）
使用旧设备
500 100 100
0 01 1 6 6 0 0 1 1
购置新设备
200 200
10 10
500
200 200
120 120
1800 1800
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设备更新的经济分析
（必要条件）
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。
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2.设备大修理的经济界限Ⅱ
经第j 次大修 的设备加工单 位产品的成本
设备大修理的经济效果 ，可用下列计算公式表 示： Ij Cj C0 1
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设备更新的经济分析
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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 修 理 更 换
第二种无形磨损
现代化改装
磨损的补偿方式
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三、设备的寿命
1.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。
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
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第二种有形磨损
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。
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低劣化数值法（续1）
设备的年均总费用
K0 L j T 1 AC AC1 AC2 C1 2 T
T
*
d AC 令 0，得 dT
2K 0 L j

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设备更新的经济分析
设备更新分析举例
某设备K0为16,000，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T
1
2
3
4
5
6
7
年运行费Cp 2000 2500 3500 4500 5500 7000 9000
设备余值LT 10000 6000 4500 3500 2500 1500 1000
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设备更新的经济分析
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最小年费用法*
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。
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设备更新的经济分析
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最小年费用法*（续1）
使用期 原值 不考虑资金的时间价值 的情况下，计算公式为 年使用费 T 余值 C pt K 0 LT t 1 C ，T 1， 2， n 年费用 T T 考虑资金的时间价值的 情况下，计算公式为
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3.设备的综合磨损及度量
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。
设备的综合磨损程度： 1 1 p 1 I
1 1 ：设备的残余价值系数
p I
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设备更新的经济分析
设备更新的经济分析
8000 14500 19500 25000 31500 39500 49000
8000 7250 6500 6250 6300 6583 7000
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最小年费用法
解：
考虑资金的时间价值，根据公式计算如下表：
使用年限 设备原值 余值现值 运行费现值 年平均费用 T K0 L（P/F,i,T） T (2-3+4) (A/P,i,T） C pt P / F , i, t 1 16000 9090 1818 9601 t 1 2 16000 4956 3883 8598 3 16000 3380 6512 7691 4 16000 2391 9586 7306 5 16000 1553 13002 7247 6 16000 848 16957 7385 7 16000 513 21574 7598
第一种无形磨损
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。
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第二种无形磨损
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—
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3.设备的综合磨损及度量
设备的综合磨损程度： 1 1 p 1 I
设备的原 始价值
设备的再 购价值
对于遭受有形磨损的设 备，设K为设备的残值 K 1 K 0 K1 R 当K1 R时，K 0，设备还有修理价值； K1 R时，K 0，设备不再具有修理价 值。