论文部分内容阅读
设备寿命周期费用分解是费用核算和预测的基础,通过分析影响设备寿命周期费用的主要因素,在遵循费用分解原则的前提下,将项目费用分解为可以直接进行计算的子费用单元。由于寿命周期费用各影响因素之间存在相互影响甚至制约的关系,因此在费用评价时必须对不同费用进行权衡。
1、设备LCC分解原则
对设备寿命周期费用进行计算时,首先要明确它所包括的费用项目,也就是要列出其构成体系,即费用分解结构(Cost Breakdown Structure,CBS)。不同类型的设备,其分解结构也会不同,但在计算寿命周期费用时不应漏掉重要的费用项目,也不允许重复计算费用项目。课题涉及的设备寿命周期费用分解结构主要结合涂装设备和高速弹力丝机设备,针对大型制造设备来研究的。
费用分解须遵守一定原则,由于设备种类繁多,功能差异巨大,进行费用预测的目的也不尽相同,所以分解的结构和形式也会有很大不同,没有统一、不变的模式。但费用分解结构的基本特点和原则是类似的,主要遵循以下几条分解原则:
⑴必须考虑全过程、全系统的所有相关费用;
⑵各项费用节点可以按设备各个阶段、工作门类和等级,或按硬件组成系统来划分,每个费用单元必须有明确的定义,并且要为费用分析人员、项目经理、制造厂和用户所共识,分解的单元应该包括寿命周期的所有费用,既不遗漏,也不重复;
⑶能够对费用单元进行计算机管理,费用预测的不同阶段,分解的详细程度和类目可能有所差别;
⑷费用分解结构应当与工作分解结构以及财会类目等协调一致,这样有助于直接获得财会部门的财务数据;
⑸费用分解首先将寿命周期费用分解为若干个主费用单元,然后再把主费用单元分解为若干子费用单元,这样逐级分解,直到可以独立进行计算的基本单元为止。上一级费用单元的费用为下一级所有费用单元费用之和,这样逐级累加,就可以得出寿命周期的总费用。
费用分解的主要作用是理清设备的费用单元,便于计算,通过费用的敏感析,确定主要的费用单元,在粗略预测时可以只考虑主要单元,减少复杂度和不确定因素,另外费用单元之间存在一些相互关系,通过费用分解,在决策时能够进行合理权衡。
2、设备LCC影响因素
设备都是以实现一定的功能为目的的,影响到设备实际功能的各种因素,就是影响设备寿命周期费用的因素。设备的状态包括工作状态和停机状态,工作状态决定了设备能耗、人工、环境、安全等因素;停机状态又分为正常停机和异常停机,异常停机是因为故障停机或维修检测,往往是跟设备的可靠性有关。设备工作或停机状态跟设备本身的技术性能和可用度直接相关,因此,可用度和技术性能是影响设备寿命周期费用的主要因素。以涂装设备为例,涂装设备大多以生产线的形式运行,任何环节的设备出现了问题都会导致整条生产线的停产,因此必须保证设备有较高的可靠性和良好的技术性能,这样才能保证生产线的连续运转。
2.1设备可用度
设备可用度A是影响设备寿命周期费用的关键因素,设备在使用过程中,由于磨损等因素,会出现故障,必须停机检修,这样就存在设备的可用度问题,即设备可以达到工作要求的状态。设备可用度可表示为
式中 为平均故障间隔时间;为平均停机时间,它又由两部分组成,可表示为
式中 为平均修理时间; 为平均等待时间。
平均故障时间( )主要取决于设备的可靠性,平均修理时间( )主要取决于设备的维修性,平均等待时间( )取决于设备的维修保障[8]。因此,可靠性,维修性和维修保障是影响设备可用度的主要因素,一方面,它们影响到设备使用与维修的各项费用,另一方面,它们又要由设备的设计、制造来保证,即与设备投资费用有关。增加投资费一般可以提高设备可靠性和维修性,使设备使用过程中使用与维修费用降低,并减少停机损失。因此,从寿命周期费用角度考虑,必须综合考虑各项因素对设备寿命周期费用的影响,而不能片面的只考虑某个因素。
2.2、设备技术性能
设备的技术性能包括设备本身和设备使用特性,设备自身是由硬件部分和部分组成,包括设备的论证、设计和制造过程等,影响着设备的初始投资费用;设备使用特性包括工作人员,能耗等,影响着设备使用期的费用。
根据以上分析,设备可用度和技术性能是影响设备寿命周期费用的主要方面,其影响因素之间存(下转第98页)(上接第96页)在着相互影响,甚至制约的关系,因此设备寿命周期费用各影响因素之间也存在相互影响和制约的关系,如在设备研制、生产或者采购期间进行高投入,则可以提高设备的可靠性,节能性,安全性等,从而减少设备的维持费。
2.3费用影响因素关系
以上对设备寿命周期影响因素研究中,主要侧重从设备本身来进行研究,即设备的可用度和技术性能及其影响因素,而设备可用度和技术性能的影响因素之间往往存在相互影响和制约关系,因此要在各个因素之间进行合理的权衡,才能将设备寿命周期费用降到最低。在设备全寿命周期中,各种费用投入之间需要进行权衡,如在设备某个阶段增加费用的投入,则可能获得其他阶段费用的大幅降低,从寿命周期费用的角度考虑,是更加经济合理的。
设备寿命周期费用各影响因素之间的关系错综复杂,需要在主要因素之间进行合理的权衡。以下研究其中几种典型的权衡:
(1)采购费(研制费)与使用保障费权衡采购费的提高,势必会增加设备的初期投入,但同时也会提高整个设备的效能,从而使设备的保障费用降低,如何使费用的效率 达到最高?这里设设备寿命周期费用主要由采购费和使用保障费 组成。费用的使用效率可表示为
式中 为系统效能
(2)可靠性与设计费用权衡
产品的可靠性要求越高,一般采购费或研制费也会相应提高,在实际应用中,可以将产品设计成几个不同的可靠度水平。设一个产品由 个单元组成,第 个单元有 种可靠度,相应采购费分别为 ,其中。产品可靠度 与其各个单元可靠度之间的关系可表示为
(3)性能与费用权衡
性能与费用权衡主要目标是在变化的性能和变化的费用之间进行合理权衡,如速度与费用之间,负载与费用之间,可靠性与费用之间等。当设备某个性能参数达到一定数值时,如果再要提高则需付出极大的代价,那么就需要在性能和费用之间进行权衡。
提高可靠性可以采用冗余的方法,但是冗余不是无限度的,如飞机的可靠性与冗余问题,如果采用过多冗余则会加重飞机的重量,且投资急剧增大,因此必须在可靠度和实用性以及费用之间做出权衡;增加研制费用一般可以获得系统效能的提高,迄今为止,人造卫星的使用寿命仍不够长,原因是在这方面投入的研制费用太高,实际上这是在研制费和人造卫星性能之间权衡的结果。
设备寿命周期费用各影响因素之间的关系及其权衡方法研究,是设备寿命周期费用评价研究的重要内容,在设备寿命周期费用分解、预测和评价过程中,必须综合考虑各因素之间的约束关系。
参考文献:
[1]陈永龙,徐宗昌,何国良.寿命周期费用估算中敏感度分析.装甲兵工程学院学报,2005,19(1):11-14.
[2]何毅斌.基于寿命周期费用理论的决策支持系统研究及软件设计.博士论文,武汉理工大学,2004.
[3]彭中纯.寿命周期费用及其在港口设备管理中的应用研究.硕士论文,武汉理工大学,2001.
1、设备LCC分解原则
对设备寿命周期费用进行计算时,首先要明确它所包括的费用项目,也就是要列出其构成体系,即费用分解结构(Cost Breakdown Structure,CBS)。不同类型的设备,其分解结构也会不同,但在计算寿命周期费用时不应漏掉重要的费用项目,也不允许重复计算费用项目。课题涉及的设备寿命周期费用分解结构主要结合涂装设备和高速弹力丝机设备,针对大型制造设备来研究的。
费用分解须遵守一定原则,由于设备种类繁多,功能差异巨大,进行费用预测的目的也不尽相同,所以分解的结构和形式也会有很大不同,没有统一、不变的模式。但费用分解结构的基本特点和原则是类似的,主要遵循以下几条分解原则:
⑴必须考虑全过程、全系统的所有相关费用;
⑵各项费用节点可以按设备各个阶段、工作门类和等级,或按硬件组成系统来划分,每个费用单元必须有明确的定义,并且要为费用分析人员、项目经理、制造厂和用户所共识,分解的单元应该包括寿命周期的所有费用,既不遗漏,也不重复;
⑶能够对费用单元进行计算机管理,费用预测的不同阶段,分解的详细程度和类目可能有所差别;
⑷费用分解结构应当与工作分解结构以及财会类目等协调一致,这样有助于直接获得财会部门的财务数据;
⑸费用分解首先将寿命周期费用分解为若干个主费用单元,然后再把主费用单元分解为若干子费用单元,这样逐级分解,直到可以独立进行计算的基本单元为止。上一级费用单元的费用为下一级所有费用单元费用之和,这样逐级累加,就可以得出寿命周期的总费用。
费用分解的主要作用是理清设备的费用单元,便于计算,通过费用的敏感析,确定主要的费用单元,在粗略预测时可以只考虑主要单元,减少复杂度和不确定因素,另外费用单元之间存在一些相互关系,通过费用分解,在决策时能够进行合理权衡。
2、设备LCC影响因素
设备都是以实现一定的功能为目的的,影响到设备实际功能的各种因素,就是影响设备寿命周期费用的因素。设备的状态包括工作状态和停机状态,工作状态决定了设备能耗、人工、环境、安全等因素;停机状态又分为正常停机和异常停机,异常停机是因为故障停机或维修检测,往往是跟设备的可靠性有关。设备工作或停机状态跟设备本身的技术性能和可用度直接相关,因此,可用度和技术性能是影响设备寿命周期费用的主要因素。以涂装设备为例,涂装设备大多以生产线的形式运行,任何环节的设备出现了问题都会导致整条生产线的停产,因此必须保证设备有较高的可靠性和良好的技术性能,这样才能保证生产线的连续运转。
2.1设备可用度
设备可用度A是影响设备寿命周期费用的关键因素,设备在使用过程中,由于磨损等因素,会出现故障,必须停机检修,这样就存在设备的可用度问题,即设备可以达到工作要求的状态。设备可用度可表示为
式中 为平均故障间隔时间;为平均停机时间,它又由两部分组成,可表示为
式中 为平均修理时间; 为平均等待时间。
平均故障时间( )主要取决于设备的可靠性,平均修理时间( )主要取决于设备的维修性,平均等待时间( )取决于设备的维修保障[8]。因此,可靠性,维修性和维修保障是影响设备可用度的主要因素,一方面,它们影响到设备使用与维修的各项费用,另一方面,它们又要由设备的设计、制造来保证,即与设备投资费用有关。增加投资费一般可以提高设备可靠性和维修性,使设备使用过程中使用与维修费用降低,并减少停机损失。因此,从寿命周期费用角度考虑,必须综合考虑各项因素对设备寿命周期费用的影响,而不能片面的只考虑某个因素。
2.2、设备技术性能
设备的技术性能包括设备本身和设备使用特性,设备自身是由硬件部分和部分组成,包括设备的论证、设计和制造过程等,影响着设备的初始投资费用;设备使用特性包括工作人员,能耗等,影响着设备使用期的费用。
根据以上分析,设备可用度和技术性能是影响设备寿命周期费用的主要方面,其影响因素之间存(下转第98页)(上接第96页)在着相互影响,甚至制约的关系,因此设备寿命周期费用各影响因素之间也存在相互影响和制约的关系,如在设备研制、生产或者采购期间进行高投入,则可以提高设备的可靠性,节能性,安全性等,从而减少设备的维持费。
2.3费用影响因素关系
以上对设备寿命周期影响因素研究中,主要侧重从设备本身来进行研究,即设备的可用度和技术性能及其影响因素,而设备可用度和技术性能的影响因素之间往往存在相互影响和制约关系,因此要在各个因素之间进行合理的权衡,才能将设备寿命周期费用降到最低。在设备全寿命周期中,各种费用投入之间需要进行权衡,如在设备某个阶段增加费用的投入,则可能获得其他阶段费用的大幅降低,从寿命周期费用的角度考虑,是更加经济合理的。
设备寿命周期费用各影响因素之间的关系错综复杂,需要在主要因素之间进行合理的权衡。以下研究其中几种典型的权衡:
(1)采购费(研制费)与使用保障费权衡采购费的提高,势必会增加设备的初期投入,但同时也会提高整个设备的效能,从而使设备的保障费用降低,如何使费用的效率 达到最高?这里设设备寿命周期费用主要由采购费和使用保障费 组成。费用的使用效率可表示为
式中 为系统效能
(2)可靠性与设计费用权衡
产品的可靠性要求越高,一般采购费或研制费也会相应提高,在实际应用中,可以将产品设计成几个不同的可靠度水平。设一个产品由 个单元组成,第 个单元有 种可靠度,相应采购费分别为 ,其中。产品可靠度 与其各个单元可靠度之间的关系可表示为
(3)性能与费用权衡
性能与费用权衡主要目标是在变化的性能和变化的费用之间进行合理权衡,如速度与费用之间,负载与费用之间,可靠性与费用之间等。当设备某个性能参数达到一定数值时,如果再要提高则需付出极大的代价,那么就需要在性能和费用之间进行权衡。
提高可靠性可以采用冗余的方法,但是冗余不是无限度的,如飞机的可靠性与冗余问题,如果采用过多冗余则会加重飞机的重量,且投资急剧增大,因此必须在可靠度和实用性以及费用之间做出权衡;增加研制费用一般可以获得系统效能的提高,迄今为止,人造卫星的使用寿命仍不够长,原因是在这方面投入的研制费用太高,实际上这是在研制费和人造卫星性能之间权衡的结果。
设备寿命周期费用各影响因素之间的关系及其权衡方法研究,是设备寿命周期费用评价研究的重要内容,在设备寿命周期费用分解、预测和评价过程中,必须综合考虑各因素之间的约束关系。
参考文献:
[1]陈永龙,徐宗昌,何国良.寿命周期费用估算中敏感度分析.装甲兵工程学院学报,2005,19(1):11-14.
[2]何毅斌.基于寿命周期费用理论的决策支持系统研究及软件设计.博士论文,武汉理工大学,2004.
[3]彭中纯.寿命周期费用及其在港口设备管理中的应用研究.硕士论文,武汉理工大学,2001.