工程经济学11设备工程经济分析.ppt

机械工业出版社 机械工业出版社 工程经济学 第十一章 设备工程经济分析 一、设备故障与可靠性 第一节 设备管理与维修机制 (一)零件磨损与设备故障理论 1.设备零件的磨损规律 图11-1　机器零件磨损曲线 图11-2　零件非常磨损曲线 从上述磨损规律中可以得出如下结论: (1) 只要设备使用,零件的磨损就是不可避免的。当零件磨损到一定程度后,就会降低生产效率和产品质量,要使设备经常处于良好状态,就必须合理使用和正确维护修理设备。 (2)设备如果加强管理,合理使用和维护,就会延长零件的正常磨损阶段,从而延长设备的使用寿命。 (3)加强设备日常检查和定期检查,掌握零件的磨损情况。在零件进入剧烈磨损阶段之前进行修理,可以降低设备故障,减少修理工作量。 (4)设备零件在正常磨损阶段的磨损同时间呈正比。 因此,在正常生产情况下可以用试验和统计分析等办法计算出设备易损零件在正常条件下的磨损率和使用期限,有计划地进行更换修理。 2.设备故障曲线 图11-3　设备故障曲线 (二)可靠性及其在设备管理中的应用 1.可靠性的定义 设备可靠性就是在规定的条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。规定的条件包括使用时的应力条件、环境和储存条件,规定的条件不同,设备的可靠性也不同;一台设备可具备若干项功能,完成规定功能是指完成规定的全部功能,而不是其中的一部分。 2.可靠性的尺度 (1)可靠度与不可靠度 (2)故障密度f(t) (3)故障率(瞬时故障率)λ(t) (4)平均故障间隔MTBF和MTTF (5)维修度M(t) (6)有效度(A) 二、设备维修管理体制 (一)设备维修制度 设备维修制度一般可分为事后维修、预防维修、生产维修和设备综合管理等。无论拟采用哪种维修方式,考虑的重点之一是维修的时间点,即等到设备劣化不能继续使用再进行修理,还是在设备损害之前预先进行维修。 (二)设备维修计划的确定 预防维修优于事后维修,其主要方式为定期检修,即按照检查间隔期定期检查设备,根据检查结果编制修理计划,再按修理计划进行维修。因此,确定哪些设备纳入检修计划和设备检修周期是首要解决的问题。 1. 设备纳入检修计划的确定方法 当SPM≥1.5,设备纳入检修计划;SPM1.5,设备可采取事后维修或相应减少维修活动。SPM越大,表明维修越不足,应加强维修。 2. 合理检修周期的确定方法 3.最佳维修费用的计算方法 第二节　设备的磨损与寿命 一、设备的磨损及其度量 (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。 3.有形磨损的度量 (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。 (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-αp);设备遭受无形磨损后的残余价值系数为(1-αI);设备遭受综合磨损后的残余价值系数为(1-αp)(1-αI)。 二、 设备的寿命 (一)设备寿命的种类 1.物理寿命 2.技术寿命 3.折旧寿命 4.经济寿命 (二)设备经济寿命的确定 1.静态法(运行成本低劣化值法) 图11-4　使用设备的年均总费用曲线图 2.动态法(最小年平均总费用法) 动态法的计算公式为: ACt=[K0-Lt(P/F,i,t)+∑Ct(P/F,i,t)](A/P,i,t)(11-23) 式中,ACt为动态年总费用;K0为设备原始价值;Lt为设备使用t年后的残值;Ct为第t年设备使用费用;t为设备使用时间,t=1,2,…,n。 设备经济寿命TE应为min[AC1,AC2,…,ACn]对应的计算年限t值。 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 图11-5　设备磨损的3种补偿方式 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。 2.设备大修的经济界限 设备从投入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