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(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

引言

施工機(jī)械是建筑施工企業(yè)最基本的生產(chǎn)資料，然而施工機(jī)械的使用具有任務(wù)多、磨損大、常年得不到修理、服役年限過長、低負(fù)荷運(yùn)行、構(gòu)成素質(zhì)差等多方面的特點(diǎn)。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、競爭的激烈以及施工作業(yè)的多樣化，這些特點(diǎn)更加顯現(xiàn)出來，長此以往，就會導(dǎo)致建筑施工企業(yè)陷入高耗費(fèi)、低質(zhì)量和產(chǎn)品性能多年不變的落后局面。同時建筑施工企業(yè)數(shù)十年來沿用下來的傳統(tǒng)的機(jī)械修理辦法，尤其重視機(jī)械的故障率、利用率等因素，而往往忽視了經(jīng)濟(jì)效果評價指標(biāo)，這種做法極不利于施工機(jī)械的使用和建筑施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

壽命周期成本是施工機(jī)械全壽命周期內(nèi)的總成本，是施工機(jī)械最重要的經(jīng)濟(jì)效果評價指標(biāo)之一，無疑也是我們需要重點(diǎn)研究的內(nèi)容。而從工程經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，這個指標(biāo)的最佳效果就是追求壽命周期成本的最小化。

1 施工機(jī)械設(shè)備更新的意義和補(bǔ)償形式

施工機(jī)械設(shè)備更新對于提高生產(chǎn)效率、促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、加速企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展均具有重要的意義，對于保證生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、合理使用資源、提高裝備水平、延長項(xiàng)目的壽命、改善勞動條件、減輕工人的勞動強(qiáng)度、保證生產(chǎn)安全和保護(hù)環(huán)境等多方面有著舉足輕重的作用。但是，并不是任何方式的設(shè)備更新都是有利的，主要應(yīng)根據(jù)機(jī)械設(shè)備的磨損規(guī)律和機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過程中費(fèi)用成本變化的客觀規(guī)律，對機(jī)械設(shè)備的更新進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，這樣才能確定其更新方案、更新時機(jī)和更新方式。

在設(shè)備使用及閑置過程中將發(fā)生兩種基本形式的磨損，即有形磨損和無形磨損。前者是機(jī)械設(shè)備實(shí)體發(fā)生磨損，故稱為有形磨損或物質(zhì)磨損；后者是機(jī)械設(shè)備在價值形態(tài)上的損失，故又稱為經(jīng)濟(jì)磨損。有形磨損的經(jīng)濟(jì)后果是機(jī)械設(shè)備原始價值的部分貶值，甚至完全喪失價值，消除有形磨損使之局部或完全恢復(fù)使用價值的方式是修理或更換。而無形磨損的原因是由于技術(shù)進(jìn)步，生產(chǎn)出了更先進(jìn)、效率更高的機(jī)械設(shè)備，這可能會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的提前更新(更換或者現(xiàn)代化改裝)。有形磨損和無形磨損產(chǎn)生的原因不同，其補(bǔ)償形式也不同，一般情況下，這兩種磨損與補(bǔ)償形式之間的關(guān)系如圖1所示。

圖1 機(jī)械設(shè)備磨損與補(bǔ)償形式的關(guān)系

由圖1可知，設(shè)備的更新一般包括這樣幾種形式：設(shè)備修理、設(shè)備更換、設(shè)備更新和設(shè)備的現(xiàn)代化改裝。至于選用哪一種更新方式，須根據(jù)設(shè)備的具體情況和經(jīng)濟(jì)壽命而定。

2 施工機(jī)械設(shè)備性能劣化的特點(diǎn)

施工機(jī)械設(shè)備由于其負(fù)荷重、生產(chǎn)作業(yè)時間長的特點(diǎn)，使得施工機(jī)械各部分的摩擦及材料的疲勞和老化、性能劣化較快，這種性能的劣化可以借助修理、更換等方法進(jìn)行全面或局部的補(bǔ)償。圖2所示為施工機(jī)械設(shè)備性能劣化圖，圖中OA表示設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)性能線，但事實(shí)上設(shè)備在使用時其性能是沿AB1線下降的，如不修理雖然可以繼續(xù)使用，但其壽命一定很短。如果在B1點(diǎn)進(jìn)行修理，則設(shè)備的性能又恢復(fù)到B點(diǎn)。從B點(diǎn)開始使用，其性能進(jìn)一步劣化，直至C1點(diǎn)，又要進(jìn)行第二次修理，其性能可恢復(fù)到C點(diǎn)。這樣反復(fù)修理，機(jī)械設(shè)備雖能恢復(fù)到一定程度，但是其總體性能是在下降的，最終到G點(diǎn)，機(jī)械設(shè)備不能再進(jìn)行修理，宣告報廢。

圖2 機(jī)械設(shè)備性能劣化曲線

在圖2中可以看到，施工機(jī)械設(shè)備在P點(diǎn)可以進(jìn)行改造，改造后的性能線在OA之上，表明改造使得設(shè)備性能提高；也可以在R點(diǎn)進(jìn)行更新更換，更換之后的新設(shè)備線在OA和Q線之上，表明性能大幅度提升。將圖2中的A、B、C、D、E、F、G連成一條曲線，這條曲線就是設(shè)備使用過程中的性能劣化曲線。從整幅曲線圖可以看出，設(shè)備不能無休止地修理，而是有限度的，隨著技術(shù)的進(jìn)步，在設(shè)備的使用過程中，還可以對設(shè)備進(jìn)行改造和更換。

3 施工機(jī)械設(shè)備更新方案的選擇

3.1 施工機(jī)械設(shè)備的更新方式

機(jī)械設(shè)備的更新方式基本分為4種，即大修、重置、更新和現(xiàn)代化改裝。在我國，施工機(jī)械常用的更新方式是現(xiàn)代化改裝，即應(yīng)用更加先進(jìn)的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的需要，在舊施工機(jī)械上裝備新的零件、新的裝置，從而改變舊施工機(jī)械的落后機(jī)構(gòu)，提升施工機(jī)械的技術(shù)性能，使其全部或部分達(dá)到新設(shè)備的水平，其實(shí)質(zhì)就是對施工機(jī)械進(jìn)行局部更新。由于施工機(jī)械的現(xiàn)代化改裝是針對生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行的，經(jīng)過改裝的機(jī)械設(shè)備對生產(chǎn)的適應(yīng)性很好，有時甚至超過了新設(shè)備。加之多數(shù)情況下施工機(jī)械的現(xiàn)代化改裝的成本費(fèi)用要低于購置新設(shè)備的費(fèi)用，改裝時間也比設(shè)計制造新設(shè)備要少得多，因此在急于發(fā)展生產(chǎn)而又缺乏資金的情況下，實(shí)施機(jī)械設(shè)備現(xiàn)代化改裝是迅速改變現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備的技術(shù)陳舊狀態(tài)、促進(jìn)機(jī)械設(shè)備技術(shù)進(jìn)步的有效途徑。

3.2 工作年限總費(fèi)用比較法

在施工機(jī)械設(shè)備更新方案中，雖然現(xiàn)代化改裝是最有效的一種方式，但是否需要進(jìn)行現(xiàn)代化改裝，必須與其他幾種平行方案進(jìn)行比較，即：舊機(jī)械設(shè)備繼續(xù)使用、舊機(jī)械設(shè)備大修理、用原型新機(jī)械設(shè)備更換、用高效率機(jī)械設(shè)備更換。如何比較這幾種方案，一般使用的是工作年限內(nèi)總費(fèi)用比較法。

工作年限總費(fèi)用比較法首先是分別計算各個更新方案在不同工作年限內(nèi)的總費(fèi)用現(xiàn)值并加以比較，再根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)所需年數(shù)，按照費(fèi)用現(xiàn)值最低的準(zhǔn)則進(jìn)行方案選擇。各種方案總費(fèi)用現(xiàn)值的數(shù)學(xué)模型如下：

(1)繼續(xù)使用舊機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)值費(fèi)用PC1：

(1≤i≤n1) (1)

(2)繼續(xù)使用舊機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)值費(fèi)用PC2：

(1≤i≤n2) (2)

(3)繼續(xù)使用舊機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)值費(fèi)用PC3：

(1≤i≤n3) (3)

(4)繼續(xù)使用舊機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)值費(fèi)用PC4：

(1≤i≤n4) (4)

(5)繼續(xù)使用舊機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)值費(fèi)用PC5：

(1≤i≤n5) (5)

式中：α1，α2，α3，α4，α5——設(shè)備的生產(chǎn)率系數(shù)；C1i，C2i，C3i，C4i，C5i——設(shè)備使用第i年的運(yùn)營成本；L1i，L2i，L3i，L4i，L5i——設(shè)備使用到第i年的凈殘值或市場出售價值；I2，I3，I4，I5——設(shè)備的大修費(fèi)、設(shè)備購置費(fèi)或現(xiàn)代化改裝投資；ni——各相應(yīng)方案設(shè)備使用年數(shù)；L0——原有設(shè)備在更新決策時的凈殘值或市場出售價值。

3.3 應(yīng)用示例

假設(shè)機(jī)械設(shè)備各方案分項(xiàng)費(fèi)用的原始數(shù)據(jù)如表1所示，機(jī)械設(shè)備L0=0，L3i=L4i=150萬元，L1i=L2i=L5i=0。選擇最優(yōu)更新方案(iC=8%)。

表1 機(jī)械設(shè)備各方案分項(xiàng)費(fèi)用原始數(shù)據(jù) 萬元

根據(jù)上述模型公式，計算各方案的現(xiàn)值見表2。

表2 機(jī)械設(shè)備各方案的現(xiàn)值 萬元

從上述計算結(jié)果可知，如果工作時間為1～2年，則應(yīng)該繼續(xù)使用原機(jī)械設(shè)備；如果工作時間3～4年，最佳方案為現(xiàn)代化改裝；如果工作時間超過8年，則采用高效率機(jī)械設(shè)備替換舊設(shè)備為最佳方案。

4 結(jié)語

對施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，有助于建筑施工企業(yè)在施工機(jī)械方面合理裝備、擇優(yōu)選購、正確使用、適時更新，不斷改善和提高施工企業(yè)的技術(shù)裝備水平，增強(qiáng)市場競爭能力。本文運(yùn)用數(shù)學(xué)模型對設(shè)備更新方案的選擇進(jìn)行了一些分析，旨在為建筑施工企業(yè)的設(shè)備更新提供一些參考。

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