设备更新的技术经济分析.ppt

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1、第9章设备更新的技术经济分析,第9章设备更新的技术经济分析,9.1 设备的磨损,有形磨损,无形磨损,综合磨损,磨损类型,9.1 设备的磨损,9.1 设备的磨损,1.设备的有形磨损（1）设备有形磨损的概念和成因机器设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体的磨损称为有形磨损亦称物质磨损。第I种有形磨损：运转中的机器设备，在外力的作用下，其零件会发生磨损、振动和疲劳，以致机器设备的实体发生磨损。第II种有形磨损：自设备在闲置过程中由于自然力（腐蚀、风吹、日晒、老化等）的作用是造成有形磨损。,9.1 设备的磨损,1.设备的有形磨损（2）有形磨损的后果设备形状改变设备精度降低，劳动生产率下降零部件损坏有形

2、磨损达到一定程度时，整个机器的功能就会下降，失去工作能力，丧失使用价值。,9.1 设备的磨损,1.设备的有形磨损（3）有形磨损的补偿方式对设备进行修理或更新,9.1 设备的磨损,1.设备的有形磨损（4）有形磨损的度量整机的平均磨损精度是在综合单个零件磨损程度的基础上确定的。设备有形磨损程度Ki 零件i 的价值n 设备零件总数 零件i 的实体磨损程度,9.1 设备的磨损,1.设备的有形磨损（4）有形磨损的度量R 修复全部磨损零件所用的修理费用K在确定磨损时该设备的再生产价值也可表示为：,9.1 设备的磨损,1.设备的无形磨损（1）无形磨损的概念和成因第I种无形磨损由于设备制造工艺不断改进，成本不

3、断降低，劳动生产率不断提高，因而机器设备的市场价格降低，使原来购买的设备价值相应贬值。第II种无形磨损由于技术进步，社会上出现了结构更先进、技术更完善、生产效率更高、耗费原材料和能源更少的新型设备，而使原有机器设备在技术上显得陈旧落后造成的。,9.1 设备的磨损,2.设备的无形磨损（2）无形磨损的后果第种无形磨损的后果：是现有的设备的原始价值部分贬值，设备本身的技术特性和功能既使用价值并未发生变化，故不会影响现有设备的使用。第种无形磨损的后果：不仅是使原有的设备价值降低，而且会使原有设备局部或全部丧失其使用价值。（3）无形磨损的补偿方式现代化改装或更新,9.1 设备的磨损,2.设备的无形磨损(

4、4)无形磨损的度量 设备无形磨损程度K0 设备的原始价值K1 等效设备的再生产价值,9.1 设备的磨损,2.设备的无形磨损(4)无形磨损的度量一是相同设备再生产价值的降低；二是具有较好的功能和更高的效率的新设备的出现对现有设备的影响。Ki可用公式表示。Kn新设备的价值q0、qn使用就旧设备和对应新设备的年生产率C0，Cn使用旧设备与对应新设备的单位产品耗费,设备生产率提高指数和成本降低指数（01,01）,(4)无形磨损的度量,当q0=qn，C0=Cn，即新旧机器的劳动生产率与使用成本均相同时，Ki=Kn表示只发生了第一种无形磨损。若上述中出现了下述三种情况之一，即表示发生了第二种无形磨损：qn

5、 q0,Cn=C0,此时 qn=q0,Cn q0,Cn C0,此时,9.1 设备的磨损,2.设备的综合磨损(1)综合磨损的度量遭受有形磨损后尚余部分为遭受无形磨损后尚余部分为遭受综合磨损后的尚余部分为,9.1 设备的磨损,2.设备的综合磨损设备综合磨损程度的计算设备综合磨损程度设备在任一时期遭受综合磨损后的净值K,设备遭受磨损以后的价值等于等效设备的在生产价值减去修理费用。,习题9-2,若某设备原始价值为12000元，再生产价值为8000元，此时大修理需要费用2000元。试问该设备遭受何种磨损，磨损度为多少？,1.有形磨损2.无形磨损3.综合磨损4.设备净值,9.2 设备大修及技术经济分析,1

6、.设备大修的概念维修：通常把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新或修复工作叫维修。目的：消除有形磨损和排除机器运行中遇到的各种故障，保证设备在其使用期内保持必要的性能，发挥正常的效用。维修分类：日常维护、小修理、中修理和大修理,9.2 设备大修及技术经济分析,大维修决策必须同设备更新及其他再生产方式比较。大修理决策时应注意：综合质量会有某种程度的降低；大修理的周期随着设备使用时间的延长，越来越缩短，从而也使大修理的经济性逐步降低。在设备平均寿命期限内，进行适度的维修，主要取决于经济性。,性能,时间,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价（1）大修理的经济界

7、限如果该次大修理费用超过同种设备的重置价值，这样的大修理在经济上是不合理的。这是大修理在经济上合理性的起码条件，或称最低经济界限。KrKn-V0LKr该次大修理费用Kn同种设备的重置价值V0L旧设备被替换时的残值,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价（1）大修理的经济界限如大修理后的设备综合质量下降较多，有可能致使生产单位产品的成本比用同种用途的新设备生产为高，这时起原有设备的大修理就未必是合理的，因此还应补充另外一个条件。Czo用大修理后的设备生产单位产品的计算费用Czn用新设备生产单位产品的计算费用,9.2 设备大修及技术经济分析,Kr原设备大修理的费用V0原设备下一次

8、大修理周期内的价值损耗现值QA 原设备下一次大修理周期内的年均产量Cg 原设备第j 次大修理后生产单位产品的经营成本T0原设备本次大修理到下一次大修理的间隔年收Vn新设备第1 个大修理周期内的价值损耗现值QAn新设备第1 个大修理周期的年均产量Cgn新设备生产单位产品的经营成本Tn新设备投入使用到第一次大修理的间隔年数,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价（1）大修理的经济界限注意：不同的大修理周期，Cz0的值可能不等，即各周期的Cz0 不一定都小于Czn。因此，进行大修理经济性评价时，必须注意大修理的周期数。,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价（2）

9、大修理的周期数的确定大修理可以是设备长期使用，但从经济角度长期大修不一定合理。如果一台设备的使用期限已定而且设备每次大修理间隔期又是已知的，则设备大修理周期数应由下式求出。TE设备的经济寿命Tj第j-1 次到第j 次大修理的间隔期n 设备大修理的周期数,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定设备大修理周期数是一个时间界限，它表明从经济上看设备应该大修几次。设备大修理间隔期及大修理次数与运行费用之间的关系。,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定合理的大修理间隔期求得：设第j 个大修理间隔期内生产单位产品的平

10、均总费用为Czj，不考虑资金的时间价值，则有Vj第j 个大修理间隔期内应分摊的设备损耗Vj-1,Vj分别为第j-1 和第j 个大修理后的设备价值 Krj第j 次大修理的费用Qj第j个大修理的间隔期内生产产品总量Cj第j个大修理的间隔期内设备运行总费用,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定假定生产单位产品的设备运行费用呈指数增长Coj第j 个大修理间隔期初生产单位产品的设备费bj第j 个大修理间隔期内生产单位产品的设备运行费用增长系数vj第j 个大修理间隔期内生产单位产品的设备运行费用增长指数,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价

11、（2）大修理的周期数的确定又假定设备价值损耗与生产产品的数量呈线形关系 Ej第j 个大修理间隔期内生产单位产品的应分摊的设备损耗。,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定要使大修理间隔期内生产单位产品的平均总费用最小，须满足：Qj*即为第j 个大修理间隔期内生产单位产品平均总费用最小的生产量。在正常生产情况下，生产Qj*的产品所需的时间就是第j 个大修理间隔期的合理时间长度。,9.2 设备大修及技术经济分析,2.设备大修理的经济评价（2）大修理的周期数的确定若生产单位产品的设备运行费用呈线形增长，即vj=1,则：有了各个大修理间隔期内应生产的最佳产量

12、数后，若知道设备在该间隔期内的年生产能力，就不难求出各次大修理的间隔期Tj，然后再根据公式（）找出设备应该大修理的次数。,9.3 设备更新及其技术经济分析,原型更新用相同的设备去更换有形磨损严重，不能继续使用的旧设备。这种更新只是解决设备的损坏问题，不具有新技术的性质，不能促进技术进步。,设备更新形式,新型更新用技术更先进、结构更完善、效率更高、性能更好、耗费能源和原材料更少的新型设备来更换那些技术上不能继续使用或经济上不宜继续使用的旧设备。,9.3 设备更新及其技术经济分析,1.设备更新的概念设备更新的时机取决于设备的技术寿命和经济寿命技术寿命：是从技术的角度看设备最合理的使用期限，它是由无

13、形磨损决定的。经济寿命：是从经济的角度看设备最合理的使用期限，它是由有形磨损和无形磨损共同决定的。具体来说是指能使一台设备的年平均使用成本最低的年数。,9.3 设备更新及其技术经济分析,1.设备更新概念设备的使用成本：由两部分组成，一是设备购置费的年分摊额，二是设备的年运行费。适时地更换设备，既能促进技术进步，加速经济增长，又能节约能源，提高经济效益，下面介绍几种设备更新的决策方法。,9.3 设备更新及其技术经济分析,2.设备原形更新的决策方法运行成本：设备在使用过程中发生的费用叫做运行成本。一般随设备使用周期的增加，运行成本递增，这种运行成本的逐年递增称为设备的劣化。假定运行成本呈线性增长，

14、设每年运行成本增加额为,若设备使用T年，则第T年是运行成本CT。C1运行成本的初始值，即第一年的运行成本T设备使用年数,9.3 设备更新及其技术经济分析,2.设备原形更新的决策方法T年内运行成本的平均值将为：使用设备的年总费用中年分摊的设备购置费用为：K0设备的原始价值VL设备处理时的残值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，而年平均运行成本却逐年呈线性上升。,9.3 设备更新及其技术经济分析,图年运行成本、年分摊设备购置费及年均总费用随设备使用年数的变动,年平均设备费,年平均运行费,年平均总费用,9.3 设备更新及其技术经济分析,年均总费用的计算公式为：设VL常数，令 则经

15、济寿命：若设备残值不能视为常数，运行成本不呈先行增加，且无规律可循，这时可根据工厂的记录或对实际情况的预测，用列表法来判断设备的经济寿命。,例题,若设备原始价值K0=8000元，预计残值VL=800元，运行成本初始值C1=800元/年，年运行成本劣化值=300元/年，求经济寿命。,例题9-1,某设备的原始价值为10000元，物理寿命为10年，运行成本初始值700元，各年运行成本初始值与劣化值之和见表，求设备的经济寿命。,9.3 设备更新及其技术经济分析,在考虑资金时间价值的条件下，使用设备的年平均总费用计算公式为：Wj第j年运行成本劣化值 若运行成本劣化值是呈线性变化的，设每年的劣化值增量为，

16、即，则：,9.3 设备更新及其技术经济分析,式中：(A/P,i0,n)-资本回收系数(A/F,i0,n)-偿债基金系数(A/G,i0,n)-等差序列年值系数 在给定基准折现率i0时，令AC最小的使用年限，即为设备的经济寿命。,习题9-3,某设备原始价值8000元，可用5年，其它数据如表。试求：不考虑资金的时间价值时设备的经济寿命；若考虑资金的时间价值（10%）时，其经济寿命为多少？,9.3 设备更新及其技术经济分析,3.出现新设备条件下的更新决策方法 由于技术进步，由于第二种无形磨损的作用，很可能在设备运行成本尚未升高到该用原形设备代替之前，就已出现工作效率更高和经济效果更好的设备。这时，就要

17、比较在继续使用旧设备和购置新设备这两种方案中，那一种方案在经济上更为有利。在有新型设备出现的情况下，常用的设备更新决策方法有：年费用比较法和更新收益率法。,9.3 设备更新及其技术经济分析,（1）年费用比较法根据年费用最小原则决定是否应该更新设备。旧设备年总费用的计算 旧设备在使用一年的总费用可由下式求得。AC0旧设备下一年运行的总费用 V00旧设备在决策时可出售的价值 V01旧设备一年后可出售的价值,9.3 设备更新及其技术经济分析,（1）年费用比较法C旧设备继续使用一年在运行费用方面的损失i最低希望收益率 因继续使用旧设备而占用资金的时间价值损失，资金占用额取旧设备在可售价值和一年后可售价

18、值的平均值,旧设备年费用计算表,9.3 设备更新及其技术经济分析,(2)新设备年均总费用的计算运行劣化损失。如果使用年限为T，为设备年劣化增量，T年间劣化值的平均值为：设备价值损耗。Kn为新设备的原始价值，VL为新设备使用T年后的残值，则T年内每年的设备价值损耗为：资金时间价值损失。新设备在使用期限内平均资金占用额为：使用新设备占用资金的时间价值损失为：,9.3 设备更新及其技术经济分析,以上三项费用，则得新设备年均总费用：对上式进行微分，并令 则新设备的经济寿命T经济寿命计算的新设备年均总费用：,9.3 设备更新及其技术经济分析,若残值VL=0，则可简化为：当年劣化值增量不易求得时，可根据经

19、验决定新设备的合理使用年数T，然后再求年劣化值增量。则新设备的年均总费用：,例题，新设备的价格Kn=41800元，估计合理使用年数T=15年，处理时残值VL=3700元，利率10%。,ACn=2(41800-3700)/15+(41800+3700)10%/2-(41800-3700)/152=7186元,习题9-4,某工厂拟更换一台新设备。新设备可使产量增加、成本节约，更新后第一年收入增加额为2000元；直接工资的节约9000元；间接工资的节约1300元；材料损耗减少280元；维修费节约400元，但使用新设备动力耗费比旧设备多330元，假设新设备的预计使用年数为15年，使用过程中线性劣化，新

20、设备价值，新设备价值76000元，估计15年后处理价3000元。旧设备现在出售价格为2500元；旧设备一年后出售价格2000元。利率10%，试判断用新设备更换旧设备是否经济。,新设备年费用,ACn=2(76000-3000)/15+(76000+3000)10%/2-(76000-3000)/152=8493元,9.3 设备更新及其技术经济分析,（2）更新收益率法更新收益率法是通过计算更新与不更新两种方案的差额投资的收益率判别是否应该进行设备更新的。假定设备更新投资为K，新设备的使用年限为n，更新后第t年由设备更新带来的净收益为Bt（t=1,2,3,.,n)，n年末新设备残值为VL,设备更新净

21、投资的内部收益为 i*,则下式成立：,（2）更新收益率法,也可写成：设：则：,（2）更新收益率法,也可写成：B1是设备更新后一年内使用新设备相对于使用旧设备收入增加额与费用节约额的合计。若将B1视为设备更新后第一年对更新净投资K的回收，则V1可视为到第一年末更新净投资的未回收部分。,（2）更新收益率法,Kn为购置安装新设备所需投资，K0为旧设备的可售价值，为若继续使用旧设备当年必须追加的投资额。更新净投资K是更新与不更新两种方案的投资差额，计算公式为：,（2）更新收益率法,更新净投资到第一年末未被回收的部分V1，也应看成更新方案到第一年末新设备的保留价值与不更新方案到第一年末旧设备的保留价值之

22、差额，计算式为：K1为新设备到第一年末的保留价值；m为继续使用旧设备追加投资额在第1年的分摊额；V0为旧设备使用一年的价值损耗，即旧设备年初可售价值与年末可售价值的差额。年末可售价值中含追加投资的未回收部分（）。,（2）更新收益率法,导出：若考虑所得税，b为所得税税率；D为新设备年折旧额。,（2）更新收益率法,这里假定旧设备已折旧完。若旧设备未折旧完，则D应为新旧设备折旧额之差额。上式也可写成：,习题9-5,某厂拟用一台性能更好的工具磨床更换一台已陈旧的工具磨床，新设备的价格为15320元。现有设备的处理价为1000元，但预计一年后将降为500元。若现有设备继续使用需追加投资3000元。更新后

23、第一年，新设备可以节约劳务费5637元；节约福利费1412元；节约维修费375元；另外由于提高产品精度将获利1250元；而设备保险费则 增加150元。新设备预计使用15年，15年后残值率7%，直线折旧，所得税率25%，最低希望收益率10%，目前进行更新是否经济？,已知：Kn=15320元；K0=1000元，V01=500元；=3000元；B1=5637+1412+375+1250-150=8524元；b=25%;T=15年；i0=10%。V0=1000-500=500元；K1=？,（2）更新收益率法,设新设备投资Kn各年带来的净收益St(t=1,2,.,n)，St一般是逐年递减，收益递减模式可

24、简化为三种。第一种称为普通标准型，收益随新设备使用年限的延长呈线性递减，到新设备经济寿命结束时净收益为零。第二种和第三种为非标准型，收益随使用年限呈非线性递减。只讨论第一种模式。当新设备收益线性递减时，若第一年的净收益为S1，则第T年的净收益为：,（2）更新收益率法,缴纳所得税后，第t年的税后净收益为：新设备的年折旧额D可表示为：,（2）更新收益率法,当新设备投资的内部收益率恰恰等于基准折现率i0时，Kn与K1可分别表示为：,（2）更新收益率法,设：可导出：F称为新设备价值损耗系数，W称为新设备期末残值率。可得更新收益率的实用计算公式：,（2）更新收益率法,式中ip称为更新收益率。由于新设备价

25、值损耗系数F是根据基准折现率i0求得的，所以ip不同于更新投资的内部收益率i*，但只要i*i0，就有ip i0，只要i*i0，就有ip i0，若i*=i0，则ip=i*=i0.。用更新收益率法进行设备更新技术决策的判别准则是：若ip i0，应立即进行设备更新；若ip i0，应不必立即设备更新。在企业设备更新实践中，常常用列表计算代替公式计算,9.4 设备现代化改装及其技术经济分析,1.设备现代化改装的概念和意义现代化改装：是指应用现代的技术成就和先进经验，适应生产的具体需要，改变现有设备的结构和技术性能，使之全部或局部达到新设备的水平。现代化改装后可能：提高设备所有技术特性,使之达到现代化设备

26、的水平；改变设备某些技术特性，使之局部达到现代化新设备水平；使设备的技术特性得到某些改善。,9.4 设备现代化改装及其技术经济分析,2.现代化改装的技术经济分析一般与现代化改装并存的可行方案有：旧设备原封不动地继续使用；对旧设备进行大修理；用原型更新旧设备；或用效率更高、结构更好的新设备更新旧设备。决策就在于从中选择总费用最小的方案。,9.4 设备现代化改装及其技术经济分析,2.现代化改装的技术经济分析（1）最低总费用法各方案总费用的计算公式：,（1）最低总费用法,TC0,TCn,TCh,TCm,TCr,分别为继续使用旧设备，永原型设备更新，用新型高效设备更新，进行现代化改装和进行大修理等各种

27、方案几年内的总费用；Kn,Kh,Km,Kr为各方案所需投资；Coj,Cnj,Chj,Cmj,Crj为各方案在第j 年的运行成本。,（1）最低总费用法,V0L,VnL,VhL,VmL,VrL为各方案到第几年末的残值V00原有旧设备在决策年份的可售价值0,n,h,m,r 分别为各方案的生产效率系数，可将n作为基准参数取n；rj,rn分别为第j 年，第n 年的现值系数；I0是折现率。,9.4 设备现代化改装及其技术经济分析,2.现代化改装的技术经济分析（2）追加投资回收期法各方案的投资成本及年生产率等参数的代表符号如下。,9.4 设备现代化改装及其技术经济分析,2.现代化改装的技术经济分析（2）追加

28、投资回收期法设备现代化改装与更换、大修理之间有下列关系：在考虑设备更新方案时，可根据下列标准进行决策：现代化改装方案具有较好的经济效果，不仅经营费用有节约，基本投资也有节约。,（2）追加投资回收期法,可用追加投资回收期法指标进行决策。T投资回收期（年）如果T 小于企业或部门规定的年数，则选择现代化改装方案。,（2）追加投资回收期法,设备更换优于现代化改装方案同样可用追加投资回收期标准进行判断。此时，当T 小于或等于企业或部门规定的回收期标准时，更换的方案是合理的。如果超过了回收期标准，则应选择现代化改装方案。,第9章设备更新的技术经济分析,小结：1.磨损、磨损程度2.大修、大修理的经济界限3.经济寿命4.年费用最小法5.更新收益率法,Thank You!,