【学习目标】
1.了解设备购置、维修与管理的基本概念；
2.认识设备故障的一般规律；
3.理解设备磨损的基本规律；
4.了解信息系统维护的基本内容。
【导入案例】公司泵机维修制度的修订
某食品公司有两条糕点生产线，其生产效率比本地区同类生产线高10%。但是生产线上的一个主要部件——泵机的维修总费用比其他企业高出许多。公司生产主管收集了六个月的泵机维修记录，这样就有了估计维修费用的足够数据。数据显示了两次维修之间的泵机工作次数与维修费用之间的统计关系。例如，在泵机工作了60万80万次后，平均维持费用是959元；在泵机工作了100万120万次后，平均维持费用是1506元；在泵机工作了140万160万次后，平均维持费用是2100元。按公司现行维修制度规定，所有泵机都要在工作160万次后才能进行替换与维修。进一步调查表明，每台泵机的替换费用是2400元。主管分析了平均替换费用与平均维持费用之间的完全相反的变动趋势。发现当泵机工作100万次后进行替换，平均替换费用与平均维持费用之和最低。进而将泵机替换时机由原来的160万次修订为100万次。从而降低了泵机总维修费用。
14.1设备购置与维修管理
14.1.1设备购置的目的
设备购置是设备管理工作的起点，是指根据生产和服务系统的需要而购买、设计制造和配置设备的活动。在设备购置活动中，首先要确定购置的目的以避免盲目购置给企业带来损失。按目的不同，设备购置分为以下几种。
（1）更新型购置：也称替换购置，即以先进的、高效率、高精度、高性能的新设备替换同类的旧设备。其目的是实现企业的技术进步，提高生产效率和产品质量，降低产品成本。更新型设备购置一般需要筹集较多资金，应慎重选择更新时机，并在设备选择中详细进行技术经济论证，才可能取得更好的经济效益，实现更新购置的目的。
（2）产品开发型购置：是指为了开发新产品或改进老产品而购置设备。其目的是通过设备购置实现企业的产品战略，增强企业的竞争力并在开发产品的过程中实现企业的技术进步。
（3）扩张型购置：是指以扩大同类产品规模为目的的设备购置。扩张型设备购置可以使企业迅速扩大产品产量，使企业在竞争中占有更大的市场份额，获取更高的收益。扩张型购置一般不会使企业获得技术进步。
14.1.2设备的选择
设备选择应满足生产的实际需要，结合企业生产经营的发展战略进行综合考虑。选择设备的目的是使企业有限的设备投资用在购置生产必需的设备上，以发挥投资的最大经济效益。一般来说，技术上先进、经济上合理、安全节能、满足生产的实际需要是企业选择、制造、引进设备时必须遵守的原则。因此，在设备选择时应该考虑的因素有：①生产性；②可靠性；③维修性；④安全性；⑤耐用性；⑥节能性；⑦环保性；⑧成套性；⑨适宜性。
14.1.3设备购置的经济评价
企业在进行设备购置前，除了对设备进行技术分析之外，还必须对设备购置进行经济评价，评价的方法主要有以下几种。
1）投资回收期法
投资回收期是指用设备的盈利收入来偿还该设备支出所需要的时间。投资回收期法从设备的投资费用与设备采用后带来的生产效率提高、能源消耗降低、产品质量提高而产生的效益两个角度来进行分析。
在其他条件相同的情况下，投资回收期短的设备应优先考虑。
2）设备寿命周期费用换算法
设备寿命周期费用是指企业为设备一生投入的费用，它包括两大部分：一是设备的一次性投资，即设备购买及运输、安装调试费或自制设备的研制、设计和制造费用；二是设备的使用费亦称维持费，即设备在投入运行之后，在使用年限内，为了保证设备的正常运行而定期支付的费用，包括能源消耗费用、维修费用、保险费用及其他相应费用。这是设备运行的一生中需年年支出的费用。考虑到资金的时间价值，在进行设备寿命周期费用分析时，要把不同时间的费用支出换算成同一时间的费用相加来分析，其换算方法有3种。
（1）年费法：年费法是把设备寿命周期费用换算成每年的平均费用来进行评价的一种方法。
（2）现值法：现值法是把每年支出的使用费换算成现值，再与设备购置费综合起来进行评价的方法。
（3）终值法：这种方法是将设备购置费和设备运行中每年支出的使用费按复利全部换算成设备寿命终结时的价值进行比较。因为这种方法的计算量较大，而效果又与上述两种方法相同，所以很少用。
14.1.4设备维修管理
英国标准3811给“维修”下的定义是：各种技术行动与相关的管理行动相配合，其目的是使一个物件保持在或者恢复到能履行它所规定功能的状态。设备维修管理是指依据企业的生产经营目标，通过一系列技术、经济措施，对设备寿命周期内所有设备的物质运动形态和价值运动进行的综合管理工作。一般来说，设备维修管理的内容包括以下几个方面。
（1）建立设备管理平台。包括建立相应的组织机构和信息处理系统，制定相应的规章制度和标准措施等，以形成管理机制，为设备管理其他内容的实施提供条件和依据。这项内容也可称为设备管理的基础工作。
（2）依据企业生产经营目标及生产需要制定设备规划。
（3）组织设备购置中的技术经济评价及设备购置后的安装与调试活动。
（4）精心维护保养、维修和及时检查设备，保证设备正常运行。
（5）适时改造和更新设备。
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前苏联的计划预修制
前苏联的计划预修制是以保障设备正常运转，减少和避免设备因不正常磨损、老化和腐蚀而造成的损坏，防止设备的意外事故，延长设备使用寿命，充分发挥设备潜力为目的；以设备磨损规律为基本理论；以计划为基本手段；对设备进行定期检查、调整，并按一定的修理周期和修理周期结构对设备进行预防性保养和修理的一种设备管理模式。
14.1.5设备的维修
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美国的生产维修体制
在美国的生产维修体制中，不仅提出了应以生产为中心，视设备在生产中的重要程度而采取不同的维护保养和维修方法，注重设备管理经济性的设备管理思想，更重要的是提出了维修预防的思想，即提倡在设计制造阶段就考虑设备的可靠性和维修性，从设计制造上提高设备素质，从根本上防止故障和事故的发生，从而减少和避免维修。维修预防思想的提出是设备管理在观念上的突破，为以后出现的设备综合管理奠定了一定的思想基础。
设备经过长期运转，性能和精度将会出现不同程度的下降，如果不能及时维修，必将影响产品的生产数量、质量和成本。因此维修工作是设备管理中的重要环节，在生产实践中，由于设备对运营系统的重要程度、自身结构的复杂程度也有区别，因此对不同的设备应采取不同的维修方式，常用的维修方式有以下3种。
（1）标准维修法。标准维修法也称强制维修法，是指根据设备零件的寿命，预先编制具体的维修计划，明确维修日期、类别和内容。设备运转一段时间后，不管其技术状态如何，必须按照计划进行修理。标准维修计划性强，可以使维修前的准备工作有条不紊，从而缩短维修时间。但这种方式容易形成过剩维修，造成维修费用过高。故多用于设备安全运行保障程度要求高，设备结构比较复杂、比较重要的设备维修。
（2）定期维修法。定期维修法是指根据设备的使用寿命、生产类型、工作条件和有关定额资料事先规定各类计划修理的固定顺序、计划修理间隔及其修理工作量。修理内容不作规定，而在修理前根据设备状态来确定。定期维修既有一定的计划性，又有一定的针对性，既有利于做好维修准备，缩短维修时间，又可以减少和避免过剩维修，多用于一般设备的维修。目前我国维修基础比较好的企业，多采用此法。
（3）检查后维修。检查后维修是指根据设备零部件的磨损资料，事先只规定设备检查总次数、时间和内容。而每次修理的具体期限、类别和内容均由检查后的结果来决定，这种方式可以充分利用设备的物理寿命，维修费用较低。但检查结果可能因主观判断有误而不准确，从而作出不完全正确的维修决定。同时也难以做好维修前的准备工作，容易延长维修时间。检查后维修一般用于简单、不重要的设备维修。
14.2设备磨损、故障与合理使用
14.2.1设备磨损
设备在使用和闲置过程中都会逐渐降低和失去原有的功能而贬值。这就是设备磨损。设备磨损分有形磨损和无形磨损两种形式。
（1）有形磨损。有形磨损是指设备的物理磨损。设备在运行时因摩擦、振动而使设备技术状态出现劣化的现象，或在闲置中因自然力的风化、锈蚀等作用，或因使用不合理、管理不善和缺乏必要的维护保养而使设备失去精度和工作性能下降的现象。
（2）无形磨损。无形磨损是指由于经济发展或科技进步的原因，使设备的原有价值贬值而造成的磨损。第一类无形磨损是由于设备制造部门工艺和管理水平的提高，使生产某种设备的生产成本降低，产品的市场价格下调，因而造成原有设备的相应贬值。这类磨损不影响设备的功能；第二类无形磨损是由于科技的进步，出现性能更完善、效率更高的新型设备，而使原有设备显得陈旧落后，甚至丧失部分或全部使用价值。这类磨损也称为技术性磨损。
14.2.2设备磨损规律
设备及其零件从投入使用到磨损报废，根据其磨损程度可形成一条有规律的磨损曲线。
第Ⅰ阶段为初期磨损阶段，零件的表面宏观几何和微观几何都要发生明显变化，磨损速度很快，曲线呈陡峭状态。但这一阶段对设备来说没有什么危害，是设备进入正常运转的必经阶段，也称为“磨合期”。
第Ⅱ阶段为正常磨损阶段，在这个阶段，零件的磨损基本上随时间均匀增加。在正常情况下，零件磨损非常缓慢。
第Ⅲ阶段为急剧磨损阶段。在这个阶段，设备正常的磨损关系被破坏，接触情况恶化，磨损速度加快，磨损量大大增加，曲线又呈陡峭状态。这一阶段，设备的精度和工作性能急剧降低，如不进行维修，设备将不能正常工作，甚至会出现重大事故，致使设备报废。
依据磨损规律，加强对设备的保养和维护，有计划地适时修理和更换设备及其零部件，就可以避免或减少设备故障。
14.2.3设备折旧
1.设备使用费用
设备投入使用后，为了保障其正常工作，企业要不断地投入运行费用、保养维护费用、监测维修费用和技术改造费用等。企业在这些费用投入之前，要从经济角度对各种设备运行方案及各种保养维护、监测维修、改造及更新等方案进行分析评价。因为不同方案的效果与费用是不同的，应选择效果与费用比值较高即经济上更合理的方案，并在方案执行中严格控制费用支出，在方案执行后认真核算，以求得以较低的使用费用来保护设备的有效运行。
2.设备折旧
设备折旧是指设备在其使用寿命内，按照确定的方法对应计折旧额进行的系统分摊。设备投入使用后，其折旧方法的选择将直接影响企业的成本、利润和纳税，也会影响企业的技术进步。目前，我国企业常用的折旧方法主要有两类：一类是平均折旧法，即将设备的价值平均分摊到设备使用期限内的各期；另一类是加速折旧法，即在设备使用期限的前几期内以较高的折旧率快速折旧，在较短的时间内收回设备投资。这两类方法各有利弊，前者可以使企业的成本费用较稳定，但不利于企业的技术进步；后者有利于企业的技术进步，可以促使企业不断采用新技术，但会提高企业的成本费用，减少企业的收入和纳税。
14.2.4设备的故障与故障率曲线
1.设备故障
设备故障是指设备在其寿命期内，由于磨损或操作使用等方面的原因，发生丧失其规定功能的状况。设备故障会严重影响企业的正常生产。因此，研究设备故障及其发生规律，减少或避免故障的发生，是设备管理的一个重要内容。
根据其发生原因的不同，设备故障一般可分为渐发故障和突发故障两类。渐发故障是由于设备功能逐渐老化而引起的故障。这类故障一般有规律可循，往往表现为局部功能的丧失。设备无论是处于运行还是闲置状态，均会出现性能老化。突发故障是因偶然性、意外性的管理不善或操作失误而形成的故障。突发故障的发生往往是随机的，一旦发生，对设备的损坏会很大，可能会使设备完全丧失功能，必须停机修理。突发故障一般无规律可循，应通过提高管理水平来减少或避免。
2.设备故障率曲线
设备故障的发生有一定的统计规律，其规律也形成一条曲线，通常称为浴盆曲线。
第Ⅰ阶段为早期故障期。这一阶段设备刚投入使用，由于设计、制造、安装调试中的缺陷，或操作者不适应，往往会出现较多的故障。随着设备的不断调整和操作者熟练性提高，故障率会越来越低。
