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盐及盐化工行业的生产设备更新的经济分析

2017-10-26吴发进

中国盐业 2017年17期
关键词:磨损寿命生产

■ 吴发进

盐及盐化工行业的生产设备更新的经济分析

■ 吴发进

盐及盐化工行业的生产设备,在强腐蚀性介质中运行,难免容易损坏,为了生产的继续运行,损坏部分的设备是大修、改装、还是更新?需要从技术经济角度进行分析,最终得出较为经济合理的方案,供主管部门决策。

各行各业的生产与加工均离不开设备。盐及盐化工行业的生产与加工也不例外,由于盐及盐化工行业的生产线较长、生产规模较大、生产台时产量也大,甚至原辅材料还有毒有害,不可能手工作业。所以,设备是盐及盐化工企业生产过程中的主要生产要素和必备的物质条件,随着运行时间的推移,成品产量不断增长,设备磨损和消耗也在正向增加。设备磨损和消耗累积到一定程度,如果不进行补偿(维修、改装、更新等),生产将无法维继,至时,只有对生产设备进行科学经济合理的补偿,才能使其恢复以往的生产能力。设备补偿的方法有三种:一是大修,更换已经严重磨损的零部件,并对设备的安装精度和位置精度进行重新调整,使其参数恢复如初后再进行生产服役;二是改装,有些设备的部件设计不太合理或有些部件太落后,在运行过程中,存在着小的天然缺陷,但还能正常使用,在设备磨损严重时,可对这类设备进行现代技术改装;三是更新,把旧设备拆除,重新购置新设备安装替换,设备更新可分为原型更新和新型更新,原型更新即订购一台与旧设备相同型号的新设备替换,新型更新则是购买性能更好、产能更大或损耗更小的新型设备取代之。但是这三种方案各有千秋,不宜简单的主观臆断,要经过技术经济分析后,才能得出较为科学适用、经济合理的方案,供管理层决策。特别是象蒸发器及自备工业锅炉、P—85离心机、干燥床、盐用机器人系统、盐用色选机、运料装载机等,这些设备原值较高,维修费用也较高,对产量和产品质量、生产运营成本、安全生产、文明作业等影响较大。

盐及盐化工生产设备损坏的原因分析

盐及盐化工生产设备在使用过程中,长期受到外力的作用,传动部件、机体或工作部件均会产生磨损、变形、腐蚀等破坏,这些破坏累积起来,就会造成设备的损坏。按照现代设备管理最新的相关论理,设备损坏都可归集于磨损。盐及盐化工设备磨损可分为物质磨损和经济磨损及综合磨损。

盐及盐化工设备的物质磨损,又称有形磨损。分两种情况:一种磨损是盐及盐化工设备的物质磨损,即设备部件与部件之间的磨损,如离心机推料装置中,主轴与铜套之间的磨损,再如,原料或产品与设备工作表面的磨损,如螺旋输送机里粉洗盐与机壳之间的磨损,卤水管道内快速流动的卤水与管壁之间的磨损等。这些磨损的程度与使用强度及使用时间长度有关,这类磨损是造成设备损坏的直接原因。另外一种磨损是设备在放置过程中,受到自然力的作用而产生的实体磨损,如生锈、腐蚀、老化等,这种磨损与闲置时间和工作环境有关。

盐及盐化工设备的经济磨损,又称无形磨损。设备经济磨损不是由生产过程中使用或自然力作用造成的,而是由社会经济环境变化造成设备价值贬值,反映设备使用价值降低。设备的经济磨损也分两种情况:一是设备制造技术不断改进,劳动生产率也在不断提高,致使同样设备生产成本降低,使购置的设备无形之中价值降低。二是由于技术进步和革新,设计和制造出结构更先进、性能更完善、效率更高、消耗原材料和能耗更低的现代工业设备,致使原设备价值降低。

盐及盐化工生产设备的综合磨损是指同时存在物质磨损和经济磨损的情况,对任何设备来说,这两种磨损必然同时存在,同时相互作用。

盐及盐化工生产设备磨损的补偿方法

盐及盐化工生产设备经过磨损以后,有些设备直接不能正常生产,或产能大幅降低,或运行不安全,存在危险隐患,就必须利用生产间隙和生产销售淡季,对设备进行补偿。补偿的方法有三种:一是大修理,二是现代化改装,三是更新。盐及盐化工生产设备经过长时间、高强度运行以后,磨损是必然的,为了继续生产,就必须对设备进行补偿,以恢复设备的生产能力,由于设备遭受磨损的形式不同,补偿方式也不一样,大修理就是一种常见的弥补物质磨损的有效方式。大修理即更换部分已经磨损严重的零部件(多数为工作部件),设备安装位置、联接管道及配电等整体相对不变,并对设备进行必要的调整,以恢复设备的生产功能和效率。盐及盐化工行业通常需要大修理的典型设备如:自备工业锅炉的炉墙、前拱、后拱等,一般每年生产间隙停炉砌筑一次;离心机的滤网及卸料槽,视情况每年至少更换一次等等。

盐及盐化工生产设备的改装,又称现代化改装,主要是就结构做局部的改进和技术上的革新或替换技术先进的部件等,如更新必要的部件,以增加设备的功能和效率。有些设备,多数为非标设备,存在着一些先天不足,设计、制造、安装小缺陷或部件技术落后等,但是也可以正常使用,可能比正常完善的设备能耗高一些、磨损大一些、配件材料差一些、或者维修难度大一些等,就可以在改装过程中,予以一次性彻底根除,

盐及盐化工生产设备更新,就是对整个设备进行更换。设备更新也可以分成原型更新和新型更新两种,原型更新就是订购结构相同的新设备去代替磨损严重,没有维修价值的旧设备。这种更新只能解决生产线上个别设备的损坏问题,但是不具有提升技术等级的性质。新型设备更新是以结构更先进、技术更完善、效率更高、性能更好、能源和原材料消耗更少的新型设备代替技术陈旧、经济不合理、性能差的旧设备。通常所说的设备更新多数指新型设备更新。设备更新是盐及盐化工企业生产发展和技术进步的客观需求,对企业的经济效益有一定的影响,过早的更新设备,无论是设备暂时的故障就报废的草率从事,还是片面追求现代化购买新设备的决定,都会造成资金浪费,失去其它收益机会,但是一味拖延设备更新,也会造成生产成本迅速上升,使企业失去竞争优势。因此,设备是否更新、何时更新、用何种设备更新,既要考虑技术发展需求,又要考虑经济方面的效益。设备更新不仅是盐及盐化工企业的设备管理问题,而且还涉及到经营效益和财务决策的问题。一般来说盐及盐化工企业生产设备更新的前提主要有五个方面的考虑因素。一是设备大修不能解决现有问题,例如设备损耗严重,大修后的性能、产出率、安全系数均不能满足生产工艺要求;二是设备耗损虽然在允许范围内,但是技术已经陈旧落后,能源高,使用操作条件不好,对环境有污染,技术经济效果差;三是设备役龄长,大修虽然能恢复,但是大修费用较高,平时运行成本大;四是设备已经生成安全隐患,整改比较困难,整改费用太高,或不能通过政府有关专业部门验收换发证;五是设备的现代改装费用接近完全更新的投资额度。当盐及盐化工企业生产设备出现这五种情况时,应予以考虑设备更新。

盐及盐化工生产设备更新的比选

盐及盐化工生产设备由于在较为恶劣的介质和环境中使用(如强腐蚀、高温、高压、高速旋转等),对设备的物质磨损和消耗较为严重,相较于其它产业设备更新频率高,但是设备更新最终还是取决于设备的使用寿命的效益和成本高低。

盐及盐化工生产设备的寿命,在不同需要的情况下,有不同的内涵和意义,现代设备的寿命不仅要考虑自然寿命,而且还要考虑设备的技术寿命和经济寿命。设备的自然寿命,是指设备从投产使用开始,直到因物质磨损严重而不能继续使用直到报废为止所经历的服役期限,主要由物质磨损决定。设备的技术寿命是指投产使用到因技术落后而被淘汰所延续的时间,也是指设备在市场上维持价值的时间,故又称有效时间。例如,加工盐生产线上以前使用的锤片式粉碎机,即使购置回来存放仓库,时至今日,早已被对辊粉碎机所代替,在技术上已经一文不值,也就是说锤片式粉碎机技术寿命早已结束。经济寿命是指设备从投入使用开始,到继续使用时在经济上不合理而被更新所经历的时间,它是设备自身维护费用和使用价值降低所决定的。设备使用年限越长,分摊的年资产消耗就越少,但是随着设备使用年限的增加,需要更多的维修费用维持其原有功能,另外,设备的运行成本和能源成本会增加,年操作时间、产能、产品质量指标也会有所下降,因此年资产成本的降低部分,就会被运行成本和收益的下降所抵消,在整个变化过程中,存在设备运行成本最低、经济效益最好的某一年份。在这一年,设备年平均使用成本达到最低,即设备从开始使用到其年平均使用成本最小的使用年限称为设备的经济寿命。设备的经济寿命就是从经济观点(成本观点和收益观点)确定的设备更新的最佳时期。也就是说,设备更新的主要依据就是设备运行的经济寿命期限,而不是自然寿命和技术寿命。

影响设备寿命期限的因素较多,例如设备的技术结构、设备制造成本、加工对象、生产类型、工作班次及强度、操作人员的技术水平差异、产品质量、维护保养质量、环境质量等均可影响设备的寿命期限。

盐及盐化工生产设备的经济寿命的确定方法一般有两种方法,一种是静态模式,另一种是动态模式,一般只考虑静态模式下的设备的经济寿命。静态模式下设备经济寿命的确定方式,就是在不考虑资金时间价值的基础上,计算设备年平均使用成本CN,使CN为最小的NO就是设备的经济寿命。

由于设备使用时间越长,设备的物质磨损和经济磨损越加剧,导致设备的维修费用增加,这种逐年递增的维修费用称为低劣化,用低劣化数值表示设备消耗的方法称低劣化数值法,低劣化值通常用λ表示。经过对公式[1]的一系列高等数学推导,设备的经济寿命即可简化为公式[2]进行计算:

式中 NO——设备的经济寿命,单位年;P——设备目前的现值,单位万元或元;LN——第N年末的设备净残值,单位万元或元;λ——设备低劣化值。

盐及盐化工生产设备更新方案的比选,就是对新设备方案与旧设备方案进行比较分析,也就是决定立刻购置新设备,淘汰旧设备,还是至少保留旧设备使用一段时间再替代更新。新设备原始费用高,运行费用和维修费用低,旧设备残值低,运行费用和维修费用高,需要进行权衡判断,才能作出正确决策。一般要进行逐年比较,静态模式下进行设备更新方案比选时,主要分为两个步骤。首先计算新旧设备方案不同使用年限的静态平均使用成本和经济寿命,即分别计算新旧设备方案的CN(旧)和CN(新)及NO(旧)和NO(新),设备更新虽然在经济上是有利的,但是也未必立刻更新,设备更新包括更新时机的选择,如销售旺季、库存量较少、订单多等,应该考虑暂缓更新,但是也要在旧设备能够确保使用的条件下。然后确定设备更新时机,因为设备更新要耽误生产,应该简单维修,维持到淡节进行或再使用一年。如旧设备继续使用一年,年平均使用成本低于新设备年使用成本。即:CN(旧)<CN(新)则暂不更新,继续使用一年。当旧设备方案出现:CN(旧)>CN(新)这就是设备更新时机,应该更新现有设备。设备更新最的时机,就是旧设备即将大修时,更新其旧设备可节省一次大修费用。

盐及盐化工生产设备更新后续管理

盐及盐化工生产设备在决定更新之后,应该进行有选择的市场调研,评定整个生产线设备技术定位,与拟更新设备技术配置的一致性等,再确定更新设备的型号、规格、技术先进程度。

如果原来旧设备使用情况很好,更新原因是因为磨损严重,频繁大修理使维修费用居高不下及工作效率低而运行成本增高,即设备的经济寿命到期。更新时,可以考虑主体结构在原型的基础上,主要各大部件可以配置先进一点的新设备,因为整条生产线或整个生产装置不可能全部更新,所以新设备的技术等级要与之适配,即使技术等级大幅超前,其它设备也是停留在以往的水平上。如粉洗盐(腌制盐)生产线上的离心机,原来旧机型是P—60,如果需要更新,最好还是原型更换,如果更新成一台性能更好,产能更大的新型机P—85,整体先进技术程度也体现不出来, 因为配套的其它设备没有更新,还是停留在P—60的配套水平阶段。反而浪费资金,增加运行成本。但是切不可降低更新设备的技术等级,贪图节省一次性投入,带来产能不配套,质量数据不达标,运行成本提高、修理频繁等不利后果。

进口设备材质比较好,使用性能好,经久耐用,运行成本低,这是不争的事实。如果整条生产线整体从某一个国家进口,个别设备老化磨损,不能继续运行或通过计算其到设备经济运行期限,需要更新,最好还是进口原来国家原企业生产的产品,型号主体与旧设备同样,部件配置略微先进一点即可。不主张改选国产设备,防止性能跟不上,或联接不配套,衔接不好,反而拖累整条生产线的运行性能。但是如果整条生产线全部为国产,个别设备更新成进口的,如精制盐生产线上离心机,干燥床等。同时,不主张单台设备采用进口机型,主要原由一是售后服务不及时,由于路途遥远,一两台设备国外技术人员上门服务的可能性不大;二是设备价格偏高,性价比差;三是配件订购困难,由于国产配件与进口机型的互换性差,当设备长期运行造成磨损或损坏时,进口机配件购买不便,且价格较高。

盐及盐化工生产的设备更新决策之后,需要选型并订购,设备交付之后,还需要实施,即安装、验收、检定等,一切完毕之后,才能试运行,试运行合格后,便可交付使用。若设备更换型号或升级之后,安装位置和尺寸范围发生了变化,包括平面位置和空间位置,与之联接的其它设备的相对位置、能源管道或物料管道的安装连接等,都要考虑周全,否则会给更新设备的安装带来麻烦。除此之外,要提前确定是否更换辅机,如离心机更新时的旋流器、气液分离器、电控柜、液压油等;色选机更新时,是否要考虑螺杆空压机,空气预热器等一并订购。若更新的是特种设备,订购之前要告知政府有关专业管理部门,安装也需要特种作业队伍施行,如自备的工业锅炉更新,安装公司最好是当地有资质的专业队伍,安装结束后,经过地方锅炉检验机构检验,合格后交付使用。

盐及盐化工生产设备更新既属于设备管理范畴,也是财务经济分析的任务,需要两者结合,共同做好这项工作。设备更新费用小到几万,大到几百万,所以设备更新是盐及盐化工企业的大事,必须在充分技术经济分析的基础上,作出设备更新与否的决策。设备更新要找准一个最佳时机,更新的设备要选择科学、经济合理,设备更新的施行,要视更新设备的性质而定,可分特种设备和普通设备分别考虑,更新设备需要停产施工时,企业应充分备足必要的产品,保证市场供应,并寻找恰当的时机进行实施设备的更新。

[1] 丁士昭 商丽萍 编著 《建设工程经济》 中国建筑出版社2011年12月(第三版)

[2] 曹吉鸣 缪莉莉 编著《设备管理概论》 中国建筑工业出版社; 2011年4月(第1版)

[3] 王清训 李慧民 编著 《机电设备管理与实务》 中国建筑出版社2011年12月(第三版)

(作者单位:浙江杭州湾盐业配送有限公司)

(编辑:程钰寒)

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