注评机电设备基础班 第七章 机器设备的经济管理.docx

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注评机电设备基础班第七章机器设备的经济管理

第七章　机器设备的经济管理

　考情分析

　　年份

　　单选

　　多选

　　综合

　　合计

　分数

　　%

　分数

　　%

　分数

　　%

　分数

　　%

　　2006

　　1

　　3.3

　　2

　　10.0

　　3

　　3.0

　　2007

　　2

　　6.7

　　4+5

　　18.0

　　11

　　11.0

　　2008

　　2

　　6.7

　　2

　　10.0

　　10

　　20.0

　　14

　　14.0

　　平均

　　5.6

　　6.7

　　12.7

　　9.3

　　[本章重点]

　　1.选择题多在第四节；

　　2.综合题。

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，主要包括投资、使用、维修、更新、改造等活动的合理决策及安排。

　　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。

　　三、设备经济管理的内容

　　1、前期管理方面，提高设备投资决策的科学性；

　　2、改变传统的设备管理观念；

　　3、降低设备的维持费用；

　　4、建立设备的考核指标体系；

　　5、提高设备的综合效率。

　　【例题1·单选题】现代设备管理理论将（　）作为管理目标。

　　A.对设备进行使用期内的维修管理，通过一系列维修措施保证设备在使用过程中的有效性和可靠性

　　B.保证设备在使用过程中的有效性和可靠性的同时，追求最小维修费用

　　C.设备在寿命周期内经济性最好

　　D.设备在寿命周期内维修费用最小

　　【答疑编号912070101】

　　答案：

C

第二节　设备寿命周期费用

　　一、寿命周期费用的概念

　　1、概念：

　　寿命周期费用是指设备一生的总费用，即设置费与维持费二者之和。

（1）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。

（2）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，为了使用该设备而多次支付的各种费用。

　　（3）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。

　　2、举例：

（1）表7—1列出了三台设备的寿命周期费用，试计算三台设备的静态寿命周期费用。

　　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

　　12.6

　　18.0

　　14.1

　　维修费

　　37.8

　　34.8

　　25.2

　　备件费

　　32.0

　　28.5

　　15.0

　　运行费

　　70.5

　　67.5

　　73.5

　　管理费

　　3.6

　　5.4

　　3.6

　　训练费

　　2.4

　　2.4

　　2.4

　　停歇费

　　24.0

　　30.0

　　21.0

　　【答疑编号912070102】

　　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：

　　式中：

A—设备的设置费

　　Ft—第t年的维持费用

　　n—寿命周期

（2）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。

　　【答疑编号912070103】

　　答案：

不考虑资金的时间价值，寿命周期费用

　　P=100+20×50=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：

　　式中：

i—折现率（资金年利率）

　　（3）接上例：

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。

　　【答疑编号912070104】

　　答案：

　　这表示在开始时，支付出525.68万元，其中，购置费用100万元，余下的是425.68万元。

　　第1年末，本金利息合计为：

　　425.68×（1+10%）=468.25万元

　　当年支出维持费50万元，尚余418.25万元；

　　第2年末，本金利息合计为460.1万元，支出维持费50万元后，尚余410.1万元；

　　………

　　第19年末，支出维持费50万元后，尚余45.46万元；

　　第20年末，本金利息合计为：

　　45.46×（1+10%）=50.00万元

　　支出维持费50万元，刚好用完。

　　上述方案为甲方案。

　　（4）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。

　　【答疑编号912070105】

　　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。

　　（5）　等额系列现值系数的确定方法

　　以i=10%，n=20年为例

　　方法一：

　　方法二：

　　方法三：

　　一次支付现值系数等额系列现值系数

　　查表7—8（440页）

　　二、寿命周期费用评价

　　1、系统效率是指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。

　　2、举例：

（1）某公司投资购买设备有A、B、A′三个方案可以选择。

试通过费用效率分析，选择最佳方案。

　　方案名称

　　系统效率（吨/日）

　　寿命周期费用（万元）

　　费用效率

　　A

　　375

　　300

　　1.25

　　B

　　330

　　300

　　1.10

　　A′

　　330

　　275

　　1.20

　　【答疑编号912070106】

　　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。

（2）资金年利率i=10%，寿命周期20年。

　　A方案：

设备购置费用100万元，

　　每年维持费用50万元；

　　B方案：

设备购置费用150万元，

　　每年维持费用38万元。

　　A方案的系统效率为日产量1000吨/日；

　　B方案的系统效率为日产量800吨/日。

　　试通过费用效率的计算，选择最佳方案。

　　【答疑编号912070107】

　　答案：

A方案的寿命周期费用

　　B方案的寿命周期费用

　　方案

　　系统效率（吨/日）

　　寿命周期费用（万元）

　　费用效率

　　A

　　1000

　　525.68

　　1.9

　　B

　　800

　　473.52

　　1.69

　　结论：

　　A方案比B方案寿命周期费用高，从这个角度比较，似乎是B方案经济；但是由于A方案的系统效率高，综合比较的结果，A方案的费用效率高于B方案，因此，A方案是最佳方案。

　　【例题2·单选题】某公司拟更新一台化工设备，四种方案的设备设置费、每年维持费及产量如下表所示：

　　方案

　　设备设置费（万元）

　　每年维持费（万元）

　　年产量（万吨）

　　一

　　500

　　50

　　1000

　　二

　　500

　　40

　　1100

　　三

　　600

　　55

　　1300

　　四

　　1000

　　80

　　2000

　　每一种方案设备的使用寿命均为10年，如不考虑资金时间成本和残值，（）的费用效率最高。

　　A.方案一B.方案二C.方案三D.方案四

　　【答疑编号912070108】

　　答案：

B

　　[综一]

　　两台型号分别为Rl75A和12V240ZJ的柴油机，技术参数如下表所示：

　　型号

　　行程（mm）

　　转速（r／min）

　　扭矩（N·m）

　　燃油消耗量

　　（千克／小时）

　　柴油机的市场

　　售价（元）

　　R175A

　　80

　　2600

　　16.2

　　1.23

　　1235

　　12V240ZJ

　　260

　　1100

　　17276.8

　　418.90

　　1200000

　　问题：

　　1.说出上述柴油机型号的含义（包括：

汽缸数、汽缸排列方式、冲程数、汽缸缸径、结构特征、用途）。

　　2.计算上述柴油机的排量、有效功率及燃油消耗率。

　　3.假设柴油机的使用寿命为8年，每年工作300天，每天按额定负荷工作8小时，柴油的价格按4500元／吨计算，不计设备的维修费用及残值。

计算上述Rl75A及12V240ZJ两台柴油机的寿命周期费用，并以功率为系统效率，计算每万元的费用效率。

　　【答疑编号912070109】

　　答案：

　　1.R175A表示单缸、四冲程、缸径75mm、水冷、通用型柴油机。

　　12V240ZJ表示12缸、V型排列、缸径240mm、水冷增压、铁路机车用柴油机。

　　2.排量=内燃机的工作容积×缸数

　　内燃机的汽缸工作容积=πD2·S·103/4（L）

　　R175A：

　　汽缸工作容积=3.1416×0.0752×0.08×103/4=0.3534（L）

　　排量=0.3534×1=0.35（L）

　　12V240ZJ：

　　汽缸工作容积=3.1416×0.242×0.26×103/4=11.7622（L）

　　排量=11.7622×12=141.15（L）

　　有效功率的计算公式为：

　　Pe=Ttp×n/9550

　　R175A的有效功率为：

　　Pe=Ttp×n/9550

　　=16.2×2600/9550

　　=4.41（KW）

　　12V240ZJ/1990KW的有效功率为：

　　Pe=Ttp×n/9550

　　=17276.8×1100/9550

　　=1990（KW）

　　燃油消耗率：

　　Be=×103

　　R175A：

　　燃油消耗率=1.23×103/4.41=278.91（克/千瓦·小时）

　　12V240ZJ：

　　燃油消耗率=418.9×103/1990=210.50（克/千瓦·小时）

　　3.寿命周期费用的计算公式为：

　　R175A的寿命周期费用：

　　12V240ZJ的寿命周期费用:

　　费用效率：

　　R175A的费用效率：

　　12V240ZJ的费用效率：

　　注:

如果不写单位,不给结果分

第三节　设备磨损与补偿

　　一、设备的磨损

（一）无形磨损

　　1.第Ⅰ种无形磨损是由于相同结构设备重置价值的降低，原有设备价值的贬值。

　　2.第Ⅱ种无形磨损是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。

　　第Ⅰ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，可以不进行更新；

　　第Ⅱ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。

（二）有形磨损：

实物形态上的磨损，即物质磨损。

　　1.第Ⅰ种有形磨损是由摩擦、振动、腐蚀和疲劳等现象而产生的磨损过程。

　　第Ⅰ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Ⅱ种有形磨损是设备在闲置过程中，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。

　　第Ⅰ种有形磨损与使用时间及使用强度有关；第Ⅱ种有形磨损在一定程度上与闲置时间及保管条件有关。

　　二、设备磨损程度的度量

（一）无形磨损的度量

　　1.设备的第Ⅰ种无形磨损是相对设备的原始价值而言，表现为设备的原始价值与设备的重置价值之差额Ⅰ

　　K0—设备的原始价值

　　Kn—设备的重置价值

　　例：

一台电脑，一年前的购置价为8000元，由于技术进步使得电脑的生产成本降低，该电脑现行的市场价格5000元，

　　【答疑编号912070110】

　　第I种无形磨损引起的贬值=8000-5000=3000（元）

　　2.在某些情况下，被评估对象的替代产品除了重置成本降低，在技术性能上与老产品相比也有一定改进，如：

替代产品的能源消耗水平比老产品降低，作业效率比老产品提高等，从而使得使用老产品的使用成本比替代产品高，由此引起的贬值为第二种无形磨损，用表示。

　　计算由第Ⅱ种无形磨损引起的贬值的计算步骤：

（1）分析比较被评估机器设备的贬值的原因；

（2）计算每年的超额运营成本；

　　（3）计算每年净超额运营成本；

　　（4）确定合理的折现率，确定被评估设备的尚可使用寿命，计算超额运营成本的折现值。

　　例：

某水轮发电机组总使用寿命为25年，已运行10年，经查阅有关资料，老机组比新机组每年少发电能43.8万度，如每度电能按0.2元计，所得税按33%计，若折现率取10%，试计算由Ⅱ种无形磨损引起的贬值。

　　【答疑编号912070111】

（1）分析比较被评估机电设备的引起贬值的原因：

经分析比较，被评估的水轮发电机组与新机组相比，引起超额运营成本的因素主要为老机组的生产效率比新机组低。

由有关资料知道，老机组比新机组每年少发电43.8万度。

（2）计算每年的超额运行成本

　　每年的超额运营成本＝43.8×0.2＝8.76（万元）

　　（3）计算每年的净超额运营成本

　　每年的净超额运营成本＝8.76×（1－33%）＝5.87（万元）

　　（4）考虑折现率为10%，剩余寿命为25-10=15年，15年所对应的折现系数为7.606，则

　　第Ⅱ种无形磨损引起的贬值＝每年净超额运营成本×折现系数=5.87×7.606＝44.65（万元）

（二）有形磨损的度量

　　1.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；

　　例：

设备原值K0=100000元，当前需要修理，修理费为R=30000元

　　【答疑编号912070112】

　　可以通过修理消除的有形磨损引起的贬值=R=30000元

　　2.对于不能通过修理消除的有形磨损，其价值损失

一般反映为价值的降低。

　　评估师一般用年限法或观察法来确定其损失率

。

（1）年限法：

　　损失率=已使用年限／（已使用年限+尚可使用年限）

（2）观察法：

　　设备实体性贬值率表

　　设备状态

　　贬值率（%）

　　全新

　　全新，刚安装，未使用，状态佳

　　0-5

　　很好

　　很新，轻微使用过，无须更换任何部件和修理

　　10-15

　　良好

　　半新，但经过维修或更新，处于极佳状态

　　20-35

　　一般

　　旧设备，需要进行某些修理或更换零部件

　　40-60

　　尚可

　　可运行，需要大量维修或更换部件

　　65-80

　　不良

　　必须进行大量维修，更换主要部件

　　85-90

　　报废

　　没有希望以其他方式出售，只有废品回收价值

　　97.5-100

　　不能通过修理消除的有形磨损引起的贬值：

　　例：

某电焊机原购置成本为50000元，目前功能相同的替代产品的价格为45000元，并且替代产品与老产品相比每年可以节省电能5000度，如老电焊机的总使用寿命为20年，剩余使用寿命为10年，采用年限法计算的不可修复性磨损引起的损失率为50%，不存在不可修复性有形磨损，（当前需要修理，修理费R=5000元，）每度电0.5元，折现率为10%，所得税税率为25%，试分别计算该电焊机的第Ⅰ种无形磨损、第Ⅱ中无形磨损及有形磨损，并估算该电焊机的现值为多少？

　　【答疑编号912070113】

（1）

（2）略。

　　（3）计算有形磨损产生的贬值=

=16739.06+5000=21739.06（元）

　　（4）该电焊机的现值估算

　　该电焊机得现值等于其其原始价值减去第Ⅰ种无形磨损引起的贬值减去第Ⅱ中无形磨损引起的贬值减去可消除性有形磨损引起的贬值减去不可消除性有形磨损引起的贬值。

　　现值=50000-5000-11521.88-5000-16739.06=11739.06（元）

　　三、设备磨损的补偿

　　【例题3·多选题】设备的第Ⅱ种无形磨损可以通过（　）进行补偿。

　　A.预防性修理

　　B.改善性修理

　　C.质量修理

　　D.更新

　　E.改造

　　【答疑编号912070114】

　　答案：

DE

　　[综二]（10分中的4分）

　　某单位一台在用车床，其型号为CA6140×1500，已使用两年，车床的原始购买价格为60000元，目前同型号新车床在性能方面没有变化，但市场价已降为45000元。

评估师通过对车床各主要部件磨损程度及精度的现场鉴定，认为该车床的有形磨损程度为20%。

　　问题：

　　1.该车床的第一主参数和第二主参数是什么？

分别为多少?

　　2.该车床主要由哪些部件组成?

主运动是什么?

　　3.该车床存在哪种无形磨损？

无形磨损度是多少？

综合磨损度是多少？

　　【答疑编号912070115】

　　答案:

　　1.第一主参数是40，表示最大工件回转直径为400mm，第二主参数是1500，表示最大工件长度为1500mm。

　　2.该车床主要由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身组成。

　　主轴箱又称为床头箱，内装主轴和主轴变速机构，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需要正、反两种转向的不同转速。

进给箱又称为走刀箱，它固定在床身左前侧，是为了适应不同的加工情况，合理地选择进给量或指定的螺距而设置的。

丝杠与光杠装在床身前侧，用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。

溜板箱实际上是车床进给运动的操纵箱，其内装有将丝杠和光杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动，横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架上的车刀做纵向直线移动，以便车削螺纹。

刀架是用来装夹车刀并使其做纵向、横向或斜向进给运动的。

在加工细长工件时，在尾架内安装顶尖来支承工件的一端，若把顶尖拿掉，装上钻头等工具，可实现车床上钻孔、扩孔和攻丝等。

床身装在左右床腿上，用以支承车床上的三箱（主轴箱、进给箱、溜板箱）二杠（光杠、丝杠）二架（刀架、尾架）。

　　主运动：

工件随主轴的旋转运动。

　　3.

（1）存在第Ⅰ种磨损无形磨损。

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、检查和修理的总称。

　　目的是保持和恢复设备的良好工作状态。

（一）设备维护：

包括清理擦拭、润滑涂油、检查调校以及补充能源、燃料等。

　　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，由操作工人进行。

（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：

　　1.按照设备拥有量确定；

　　2.按照工业产值确定；

　　3.按照设备计划开动台时确定。

（二）设备大修成本及其经济分析

　　1.设备大修理成本

　　Ⅰ含义：

　　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。

（1）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的设备所要耗费的各种费用。

（2）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。

它是一个可比单位，在国际上通常用R表示。

R又可细分为机械修理复杂系数（Rj）、电气修理复杂系数（Rd）、管道修理复杂系数（Rg）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。

　　（3）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。

　　（4）机械的复杂系数通常以CA6140车床为标准，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。

　　表7-3　部分典型设备的修理复杂系数

　　序号

　　设备名称

　　型号

　　规格

　机械复杂系数

　电器复杂系数

　　1

　　普通车床

　　CA6140

　　φ400×750

　　10

　　5

　　2

　　摇臂钻床

　　Z