《装备制造技术}2008年第3期
设备大修理及其技术经济分析
冯素萍
(华北石油局，河南郑州450006)
摘要：．ffgr-r设备大修的基本情况，指出了设备维修的方式及类别，对设备大修理进行 了技术经济分析
，主要包括决策时应注意的问
题和经济评价等方面的内容。
关键词：设备大修 ；经济分析；经济评价
中图分类号：TH17
1设备大修理的基本情况
文献标识码：A
1．1设备维修方式及类别
设备修理的定义：当设备技术状态劣化到某一临界状态或
发生故障后为了恢复其功能和精度而采取的更换或修复，并对
整机或局部进行拆装、调整的技术活动。
设备的维修方式分为事后维修、预防维修、改善维修、维修
预防等几种，其中预防维修又分为定期维修、强制性修理、检查
后修理、预知维修、机会修理。
一 般来说，选择维修方式的原则是：应以最少费用得到最
佳的维修效果——使设备寿命周期费用中的维持费最少。
1．2修理的类别
设备修理的类别是根据修理的内容、要求及工作量的大
小，对设备修理工作的划分。预防维修的修理类别可分为：大
修、项修、小修与定期精度调整。
1．2．1大修
大修是工作量最大的一种计划修理。设备或装备由于使用
时间较长，基准零部件磨损严重，主要性能与精度大部分丧失，
造成生产效率严重降低，产品质量下降，废品率增高，必须经过
全面修理才能恢复其精度和性能，这种修理叫大修理，简称大
修。大修时，要对设备的全部或大部分部件进行解体，分解零
件，修复基准件和不合格零件，更换部分零件，修理或调整电气
系统，修复设备的附件及翻新外观等，从而达到全面消除所存
在的缺陷，恢复规定精度和性能。
1．2．2项修
又叫项目修理，是针对设备的实际技术状态，对状态已劣
化，达不到工艺要求的项目，当二级保养达不到要求 ，但又不需
进行大修时所采用的方法。项修是按实际需要进行的局部修
理。它是以设备的技术状态为基础的针对性很强的一种计划修
理。项修时只拆除需要修理的部分，更换或修复劣化了的零部
件，必要时调整基准件和校正坐标，达到精度和性能的要求。
1．2．3小修
小修是工作量最小的计划修理。以维修工人为主，操作工
人参加。
收稿日期：2007—12—10
作者简介：冯素萍，华北石油局规划设计研究院物资装备处。
文章编号：1672—545X(2008}03-0115_04
1-2_4定期精度调整
定期精度调整主要是针对精、大、稀、关键设备的几何精度
进行调整，以达到或接近规定标准。对精、大、稀、关键设备，其
调整的周期一般为 1～2年，调整时间最好是在一年中气温变
化较小的季节，以避免环境温度对精度调整的影响。
2设备大修理的技术经济分析
2．1进行设备大修决策时应注意的问题
设备在使用过程中不断经受有形磨损与无形磨损的作用，
因而存在一个设备的平均寿命期限，这个期限反映了设备在实
物形态上保持完好的时间。维修的目的是消除设备经常性的有
形磨损和排除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，发挥其正常的效用。
设备在大修后，无论在生产率、精确度、速度等方面都达到
或基本达到设备的出厂标准。即通过大修理的办法恢复设备全
部或接近全部的功能。但是，随着科技和装备的 日新月异的发
展，设备修理的经济实质将发生变化，同时还暴露出所具有的
某些局限性。因此，对于企业来说，如何恰当经济地对设备进行
大修理，应考虑以下问题：
(1)尽管要求大修过的设备应达到出厂时的水平，但实际
上大修过的设备无论从生产率、精度、速度，还是根据使用中技
术故障的频率、有效运行时间等方面，都不如用同类型的新设
备，其综合质量会有不同程度的降低，这是客观事实。
^
性
铯
图 1设备大修理后质量劣化的综合趋势
如图 1所示。图中的A点表示新设备的标准性能，事实上
设备在使用过程中，其性能是沿AB。线所示时的趋势下降的，
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Equipment Manufactring Technology No．3，2008
如不及时进行修理而继续使用，设备的寿命必将大大缩短；如
果在B。点所对应的时刻进行第一次大修理，设备的性能可能
恢复到B点上。自B点起又进行第二个周期的使用，当其性能
继续劣化，降至C。点时，又进行第二次大修理，其性能可能恢
复到C点。这样再次进行各次大修理，其各个性能可能恢复到
相当的程度，一经使用，又将下降，最终达到G点。这时设备在
技术上已不具备再进行修理的可能性了。把图中ABCDEF各
点连接起来，形成一条曲线，这条曲线就反映了设备在使用过
程中质量劣化的综合趋势，从这条曲线所表现出的现象可以看
出，设备的大修理并非是无止境的。
(2)其次，大修的周期会随着设备使用时间的延长而越来
越缩短，如果以新设备投入使用到第一次大修的间隔期为5
年，则第二次大修的间隔期就可能为3年，第三次大修的间隔
期就可能仅仅为 1年。由此可见，大修周期会随着修理次数的
增加而缩短，从而使大修的经济性逐步降低。以上现象是由于
设备各组成部j j IX ．期运行而积累起来的有形磨损所引起的。尽
管如此，在设备平均寿命期内，进行适度的维修工作，包括大修
理在内，往往在经济上是合算的。因为修理，包括大修理在内，
能够利用原有设备中保留下来的零部件，这部分比重越大，修
理工作所消耗的原材料和费用就越少，因而就越具有合理性，
这就是需要进行修理的经济前提。此外，一般情况下，设备的大
修理总是比制造新设备的周期短得多。因此，大修理是保持生
产能力的一种措施，同时还可以延长设备的使用期限。
但是，如图所示，这个前提是有限的，是在一定条件下才成
立的。如果设备长期无止境的修理下去，一方面能被维修所利
用的零部件越来越少，另一方面大修理所需要的费用越来越
高 ，大修理经济性上的优越性就可能不复存在了。这时，应考虑
选择对设备进行更新或其他再生产方式来取代。
如上述分析所示，修理作为设备再生产的方式之一，其存
在的基础，就主要取决于对它的经济性的评价。
2．2设备大修理的经济评价
2I2．1确定设备大修理经济界限的条件
设备在平均寿命期满前所必需的维修费用是相当可观的，
有时可能超过设备原值的若干倍。与此同时，这一费用总额随
设备所规定的平均寿命期的变化而变化，平均寿命期规定的越
长，设备所用的维修费用就越高。因此，为了更合理地使用设
备，必须研究设备维修经济性问题。由于设备的日常维护，小
修、项修等所需费用与大修理比较相对较少，因此一般主要分
析设备的大修理费用的经济性问题。当某次大修理费用超过了
同种设备的重置价值时，十分明显，这样的大修理在经济上是
不合理的。把这一标准作为设备大修理在经济上具有合理性的
起码条件，也称其为允许的最低经济界限，即为它的条件。它包
括了必要条件和充分条件两部分。其必要条件可用下式表示：
R≤PA—L (1)
式中 R——该次大修理的费用；
Pd——同类新设备的重置价值(即同种新设备在大修理时
的市场价格)；
[r一 旧设备被替换时的残值。
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这个条件是起码的条件，说明符合条件的设备进行大修是
必要的，但不是充分条件。这是因为，即使满足上述条件，也并
非所有的大修理都是合理的。如果大修理后的设备综合质量下
降较大，有可能使生产单位的成本比用同种用途的新设备的生
产成本高，这时原有设备的大修理就未必是合理的了。因此还
应考虑其充分条件。所谓充分条件，是指在任何情况下单位产
品成本都不应超过相同新设备生产的单位产品成本。其意义在
于：如果经大修的设备生产的产品成本高于相同用途新设备的
单位产品成本，则这种大修理是不经济的。随着科学技术的迅
猛发展，充分条件显得更加重要。大修理的第二种经济条件可
用下式表示：
C≤Cl (2)
式中 C——大修理后旧设备加工单位产品的成本；
C。——相同新设备加工单位产品的成本。
C=(R+△y0) 生 +C
Q^ 。
Cl： +c
式中R—原设备大修理的费用；
△y0一原设备下一个大修理周期内的价值损耗现值；
／'1 o—原设备本次大修理到下一个大修理周期的间隔年数；
Q 一原设备下一个大修理周期的年均产量；
c 一原设备第j次大修理后生产单位产品的经营成本；
△yn—新设备第一个大修理周期内的价值损耗现值；
／'1 1-新设备投入使用到第一次大修理的间隔年数；
Q f__新设备第一个大修理周期的年均产量；
C 一新设备生产单位产品的经营成本。
一 般来说，设备大修理应同时满足上述两个条件，这是对
大修理的基本经济评价指标。超过上述两个条件的大修理或继
续使用都是不经济的。
对迅速发生无形磨损的设备来说，用现代化的新设备生
产很可能使单位产品成本更低，因此即使满足第一个条件，即
大修理费用没有超过新设备的重置价值，但是大修理也是不
合理的。
还应注意到，在不同的大修理周期，C的值可能是不等的，
例如在第一个大修理周期时的C值可能小于C。，但是不等于
各次的C值均小于C。值，因此，在进行设备大修理经济评价
时，必须注意修理的周期数。
在应用上述方法时应注意：
对设备的第一次大修，一般没有必要进行这种分析，因第
一 次大修理的费用总是比较少的，一般相当于设备原值的
3O％；另一方面从企业本身将也不可能将设备一次大修都不进
行就淘汰。此外，在进行第二次或以后的大修理时，就需要考虑
是否在经济上合算的问题了。这时需要通过经济分析确定是大
修理好还是更新好 ，或是大修理加技术改造好这一问题了。
大修理的允许费用界限是由以下因素决定的：
(1)投资费用，包括旧设备投资、新设备购置和设备改造的
补充投资等；
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《装备制造技术))：zoos年第 3期
(2)固定资产占用费，因投资不同引起占用费的变化及固
定资产变化引起的税金变化；
(3)设备的使用费，包括能源、维修费及培训费等；
(4)设备生产率，因生产率不同将引起的成本变化；
(5)设备折旧余额，折旧余额引起的沉没成本的变化；
(6)设备报废时可回收的残值；
(7)大修周期和费用的变化等。
上述因素都会影响决策效果，因此必须充分考虑它们的变
化。下面介绍两种计算设备大修理经济界限的方法。
2．2．2费用界限法
根据设备大修理经济界限的两个基本条件可采用费用界
限法进行分析。该种方法是将设备的大修理费用与新设备的修
正价值和残值回收等加以比较 ，其计算公式为：
R≤Pa。a。／3+(上o-L) (3)
式中 R—设备大修理允许费用；
一 新设备的重置价格；
a—设备大修理周期缩短系数，a=nj／n．；
ni--113设备第j次大修理后的大修周期；
n 一新设备第一次大修周期；
／3—生产率修正系数， PI )n；
一 旧没备第j次大修理后的生产率；
P —新设备的生产率 ；
L0一旧没备账面价值(净值)；
L—设备转让或报废时回收的残值。
考虑新、旧设备的使用费差额，则大修允许费用界限为：
R≤ 。a。／3一△R·n／+(上o-L) (4)
式中 △ 一每年维修费的差额(与新设备维修费的差额)。
上述是型号相同的新设备情况。若用先进的新设备与大修
后的旧设备相比较，则大修理允许费用界限为：
R≤ ·a·／3一(Ap-Ac)+(Lo-L)≤P^。·a·13一SE+s^ (5)
式中只。—先进新设备的价格；
△P—使用价格较贵的新设备，因固定资产增加而每年相
应多支付的费用；
△C一由于使用先进的新设备每年产品成本降低的费用
数值；
SE—使用成本损失，SE=Ap—A C；
一 未折旧完的费用损失 ，s^：上。一L。
要确定这一费用界限，所支出的大修理费用应小于大修理
允许费用界限值，即
风≤ ‘ (6)
式中只‘一第 j次大修理允许的费用界限；
见一第 j次大修的预算需要费用。
例 1某厂有台设备，其原值为 10万元，折旧年限为20年，
每次大修的费用参数如表所示。试分析该设备第一次和第二次
大修的经济合理性。如表 1所示。
表 1大修费用参数表
解：(1)对第一次大修的经济性分析
依题意：设备大修理周期缩短系数 a=ni In．=314=0．75；
因为生产率不变，所以llB=1；
使用4年后该设备的净值为：
L l=设备原值一折旧额 =100000—100000×0．1×4---60000元
将L l带人(4)式，得第一次大修理允许费用为：
RI= ·a·／3一△R。J +(上o-L)
=100000×0．75×1-15000×3+(60000--15000)
=75000"--45000+45000=-75000(元)
依题意 Ri=30000元
Ri<
所以该设备第一次大修理是合理的。
(2)第二次大修理费用经济性分析
依题意：a=nj／n．=2／4=0．5；
／3=0．9
使用 7年后该设备净值为：
【 设备原值一折旧费=100000—100000×0．1×7：30000 )
第二次大修理允许费用为：
： ·a·／3一AR。 +(／-o-L)
=100000×0．5×0．9—20000×2+(30000—10000)
5O00-_40o00+20000=25000(元)
依题意 R2=35000元
而 >R。
所以该设备的第二次大修理也是合理的。
(3)按照上述方法还可以进行第三次或第四次大修理的经
济性分析。一般来说，超过两次的大修理设备，效率更低，大修
理周期更短，所以，超过两次大修理的设备的经济性一般是不
合理的。
2-2．3设备大修理效果系数法
如上可知，确定设备更新的界限时，只有在设备的大修理
费用与经营费用的损失之和超过新设备的修正价值和旧设备
未折旧完的损失之和时，进行设备更新才是合理的。
设备大修的经济界限也可用设备大修效果系数来表示。
由(5)式可知：
R+SE≤P^ ·a‘／3+Sa
÷若B+Ri+sE=p ·Ot~8+Sa
贝U B=(P^’·Ot~／3+5 )一(Rj+5lE)
即B为“更新”与“大修”之差。
令设备大修理效果系数为Er，则
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Equipment Manufactring Technology No．3，2008
E，=
。 ’p+SA
( ’’Or"卢+s^)一(Rf+sE)
’a’ +sa
=】一 i± 丘 (7)
P^ ‘ ’B+S^
当E 0时，说明对旧设备进行大修在经济上是合理的；
当E，<0时，说明更新在经济上是合理的。此外，从 E，值的大
小还可以说明两种情况的好坏程度。
例2某运输公司车辆大修理费用的统计数据如表所示，
试按设备大修理效果系数法计算并判定应采用大修理方法还
是更新方法。如表 2所示。
表2某运输公司统计计算数据表
解：(1)根据题意，先判断是否需要进行第二次大修。
由题可知
已知 Rj=R2---4000元 ， ’=145000元，
sa=7112元 ，S~=7032元 ，
a =
82=0．92肛詈=0．56
将上述已知条件代人(7)中得
E：1一 旦±
P^ 。a。p+s^
=1一— =o．2434145000
X 0 56 X 0 92+71 12 ‘ ● ● ～
由于 E，=0．2434>0，所以进行第二次大修理从经济上分
析是合算的。
(2)再判断第三次大修是否合算。
依题意
已知 R =R3=5000元， ’--145000元 ，
sa=5662元，S~=6829元 ，
a =
74=0．83，卢=告=0．．．
将上述已知条件代人(7)中得
E．：1一 亟±
。a‘卢+s
=1一— — — —500 0+
—
62 89
— 一 =-0．03145000
X0 83 X044+5662 ● ● ● ●
由于Er=-0．03<0，所以进行第三次大修是不经济的，应进
行更新。
The Equipment Overhaul and Its Technology and Economy Analysis
FENG Su—ping
(North China Petroleum Council，Zhengzhou 450006，China)
Abstract：This paper analyzes the basic overhaul of equipment．Th e equipment maintenance methods and its types were：pointed out
． Th e
technology and economy for the overhaul equipments were an alyzed ，including the problems that should be paid attention to in the deei—
sion—making of equipment overhaul，the economic evaluation of equipment overhaul and SO on
．
Key words：Equipment overhaul；Economic analysis；Economic evaluation
ll8
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