1.施工設備磨損補償形式
設備在使用或閑置過程中會發生磨損，磨損會使機器設備的精度、尺寸和經濟效益受到影響。要維持企業生產的正常進行，必須對設備的磨損進行補償。由於機器設備遭受磨損的形式不同，補償磨損的方式也不同。補償分局部補償和完全補償。局部補償隻對磨損的設備進行局部的替換或修理；完全補償是對磨損設備進行全部替換。設備有形磨損的局部補償是修理，設備無形磨損的局部補償是現代化改造，有形磨損和無形磨損的完全補償是更新。
1）設備維修
設備修理是修複由於正常的或不正常的原因造成的設備損壞和精度劣化的過程。通過修理，更新已經磨損、老化和腐蝕的零部件，使得設備性能得到恢複。按照修理的程度和工作量的大小，修理分為大修、中修和小修。大修、中修和小修修理的內容不同，間隔時間也不同，所花費的資金及資金來源也不同。中修和小修所需要的資金一般直接計入生產成本，而大修費用則由大修費用專項資金開支。
設備大修是通過調整、修複或更新磨損的零部件的辦法，恢複設備的精度、生產效率，恢複零部件及整機的全部或接近全部的功能，以達到出廠的標準精度。設備中修、小修是通過調整、修複和更新易損件的辦法，以達到工藝要求。
2）設備更新
設備更新是指以結構更先進、技術更完善、效率更高、性能更好、消耗更低、外觀更新穎的設備代替落後、陳舊，遭受第二類無形磨損，且在經濟上不宜繼續使用的設備。這是實現企業技術進步，提高經濟效益的主要途徑。亦可以用結構相同的新設備去代替遭受嚴重有形磨損而不能繼續使用的設備。但是，由於當今科學技術發展迅速，對後一種更新不宜過多采用，否則會導致企業技術停滯。
3）設備現代化改造
設備現代化改造及設備的技術改造，就是應用現代化的技術成就和先進的經驗，根據生產的具體需要，改變舊設備的結構或增加新裝置、新部件等，以改善舊設備的技術性能與使用指標，使它局部或全部達到所需要的新設備的水平。
設備現代化改造，主要目的有：提高機械化、自動化水平；擴大設備的工藝範圍；改善設備的技術性能；提高設備的精度；增加設備的壽命；改善勞動條件和安全作業等。
2.施工設備更新經濟分析
一台設備通過多次修理，雖然能繼續使用，但修理費用很高，與新設備相比效率低，耗費大，這樣就產生繼續使用該設備在經濟上是否合算的問題，或選擇設備更新的最佳時機問題。以下列舉幾種最佳更新期的經濟模型。
1）施工設備最佳更新期經濟模型Ⅰ
模型Ⅰ是一種不計算設備殘值，不計算貨幣時間價值的靜態分析方法，以年平均成本最低的使用年限為最優更新期：AC(t)=Pt+1t∑Nt=1Ct(14.6)式中：AC(t)——使用t年時的平均年成本；
P——設備的初值；
Ct——第t年的設備使用費（包括維修、保養、動力、工資等費用）。
當AC（t）為最小值時，壽命t為T*，則必有：AC(T*+1)≥AC(T*)（14.7）AC(T*-1)≥AC(T*)（14.8）將式（１４.7）代入式（１４.6）PT*+1+1T*+1∑T*+1t=1Ct≥PT*+1T*∑T*t=1CtPT*+1-PT*+1T*+1-1T*∑T*t=1Ct+1T*+1CT*+1≥0兩邊同乘T*（T*+1）得-P-∑T*t=1Ct+T*CT*+1≥0即CT*+1≥AC(T*)（14.9）同樣以式（14.8）代入式（14.6）得AC(T*)≥CT*-1（14.10）故有CT*-1≤AC(T*)≤CT*+1（14.11）顯然，該模型的計算結果即為不考慮資金時間的設備經濟壽命。
【例14.5】有一設備，其價值為6000元，使用和維修費用第一年為2000元，以後每年遞增500元，不計利息，不計殘值，確定設備的最佳更新期。
【解】由式(14.7)、式(14.8)，得T*=5，根據式(14.11)計算得：例14.5計算結果表單位：元，tP/tCt∑T*t=1Ct1t∑T*t=1Ct160002000200020002300025004500225032000300075002500415003500110002750512004000150003000610004500195003250C6=4500>AC(5)=4200>C5=4000
即，該設備最佳更新期為5年。
2）施工設備最佳更新期經濟模型Ⅱ
模型Ⅱ是考慮貨幣時間價值的年平均現值比較法，認為年平均現值最低時的設備使用年限，就是該設備的經濟壽命。設備殘值和利率都不為零，若一台設備使用到經濟壽命後，以同種設備不斷更新，則總現值可按下式計算：PW(N)=P+C11+i+C2(1+i)2+…+CN(1+i)N-LN(1+i)N（１４.12）式中：PW(N)——設備壽命為N時，不斷更新的費用總現值。AC(N)=PW(N)（A/P，i，N）=PW(N)i(1+i)N(1+i)N-1
（１４.13）將式（14.12）代入式（14.13）得AC(N)=P+C11+i+C2(1+i)2+…+CN(1+i)N-LN(1+i)Ni(1+i)N(1+i)N-1=P+C11+i+C2(1+i)2+…+CN(1+i)N-LN(1+i)N·(A/P，i，N)（１４.14）同樣，當式（14.9）及式（14.10）的關係存在時N=N*（14.15）或當CN*+LN*-1(1+i)-LN*≤AC(N*)≤CN*+1+LN*(1+i)-LN*+1時，N=N*顯然，模式Ⅱ計算結果即為考慮資金時間價值的設備經濟壽命。
3）施工設備最佳更新期經濟模型Ⅲ——遭受突然損壞的設備更新
有些在超過使用時間後，通常遭受損壞的機會增加。對這類設備通常需要研究以下問題：(1)對這類資產是成批全部更新還是隨著它的損壞逐個更新？(2)若成批更新為最優策略，最優更新間隔期為多少？(3)是計劃預防修理，還是隨壞隨修？(4)若計劃預防修理為最優策略，最優檢修周期應如何確定？
其中第(3)、(4)問題實際上也是第(1)、(2)問題的另一種表現形式，因此，這裏主要討論第(1)、(2)兩個問題。由於成批更新節約勞動力和材料批量采購優惠等，使成批更新成本低於隨壞隨換的成本。從直觀上看，應先確定是成批更新策略優越，還是隨壞隨換策略優越。若成批更新為最優策略，則需進一步確定最優更新間隔期。但是，在實際求解這個問題的最優策略時，先假定成批更新為最優策略，在這個假定條件下確定最優更新周期，然後以最優更新周期的成批更新策略與隨壞隨換策略相比較，決定最優策略。
（1）施工設備成批更新的最優更新周期的確定
為了使問題簡化，假設損壞發生在每一期(以年或半年或一季或一月為一期)末，若設備第三期末損壞，則第四期的役齡為零。在前麵的N—l間隔期內，所有損壞的零件在以前已被逐個更新了，到第N個間隔期(即成批更新的間隔期)，不論零件的役齡多少全部換掉。現在要找總成本最小的N，若全部更新期時間不長，則貨幣的時間價值可忽略不計，則從成批安裝到N期末成批更新的總成本為：K(N)=QC1+C2∑N-1x=1f(x)(14.16)式中：K(N)——成批更新間隔期為N時的總成本；
Q——成批更新的零件個數；
C１——成批更新時，更新一件的成本；
C2——隨壞隨換時，更新一件的成本；
f(x)——在第x期中，期望損壞個數。
要找K(N)N最小時的N值。若在第j期內零件損壞的概率為P{j}，則f(x)可由下式求得：f(1)=Q·P{1}f(2)=Q·P{2}+f(1)·P{1}f(3)=Q·P{3}+f(1)·P{2}+f(2)·P{1}f(x)=Q·P{x}+f(1)·P{x-1}+f(2)·P{x-2}+…+f(x-1)·P{1}或f(x)=Q·P{x}+∑x-1k=1f(k)P{x-k}(１４.17)應當指出，式（１４.17）是建立在每個零件的損壞是獨立的假設基礎之上，若一個零件損壞會影響其他零件的損壞，則f（x）不能用此式計算。K(N*)N*≤K(N*+1)N*+1(１４.18)K(N*)N*≤K(N*-1)N*-1(１４.１9)將式（１４.16）代入式（１４.18）得QC1(N*+1)+C2(N*+1)∑N*-1x=1f(x)≤QC1N*+C2N*∑N*-1x=1f(x)+C2N*f(N*)整理後得：K(N*)N*≤C2f(N*)（１４.20）同樣將式（１４.16）代入式（１４.19）K(N*-1)N*-1≥C2f(N*-1)（１４.21）於是，根據式（14.20）和式（14.21）得出以下判斷：
若截至N0期末成批更新的每期平均成本，低於該期個別更新的成本，則應采用成批更新策略；若成批更新的每期平均成本高於該期個別更新的成本，則應采用個別更新策略。
（2）施工設備成批更新與單獨更新策略的確定
設N0是最優成批更新間隔期，優化的目標是年平均成本最低。成批更新年平均成本=K(N*)N*單獨更新年平均成本=C2QE(N)式中：E(N)——零件的期望壽命。E(N)=jP{j}式中：j——零件的使用年限；
P{j}——使用j年零件損壞的概率。
當K(N*)N*
C2QE(N)時采用個別更新為最優策略。
【例14.6】設有一批正在使用的電氣元件10000個，成批更新零件的成本費為0.5元/個，而隨壞隨換的成本費為每件2.0元/個。
j1234567P{j}0.050.100.200.300.200.100.05【解】零件損壞件數f（x）值的計算。
x計算過程合計150050021000+251025
x計算過程合計32000+50+51.252101.2543000+100+102.5+105.063307.5652000+150+205.00+210.12+165.382730.5061000+100+307.50+420.25+330.76+136.522295.03，從計算結果可以看出，每三年進行一次成批更新，這時的年平均成本是最低的。用式（14.20）、式（14.21）檢查，N*=3。K(3)3=2683.32×f（2）=2×1025=2050，成批更新最優更新期的計算
N∑N-1x=1f(x)K(N)K(N)/N1010000×0.5=500050002500500×2+10000×0.5=60003000315251525×2+10000×0.5=80502683.3343626.253626.25×2+10000×0.5=12252.503063.1356933.816933.81×2+10000×0.5=18867.623773.5269664.319664.31×2+10000×0.5=24328.624054.77單獨更新時零件的期望壽命：E(N)=1×0.05+2×0.1+3×0.20+4×0.3+5×0.2+6×0.1+7×0.05=4單獨更新的期望成本=C2QE(N)=2×100004=5000，大於成批更新平均年成本2683.33。
結論是：應采取三年進行一次成批更新的策略，它的平均成本最低。
3.施工設備維修經濟分析
1）施工設備大修理的概念
設備大修理是對發生磨損的設備，采用調整、修複或更換已經磨損的零部件的方法，來恢複設備局部喪失的生產能力。它是補償有形磨損的方法之一。
設備是由許多不同材質的零部件組成的，這些零部件在設備中各自承擔不同的功能，其工作條件也各不相同，在使用過程中它們遭受的有形磨損是非均勻的。所以，為了保證設備在其平均壽命期內能夠正常工作，就必須對損壞的零部件進行局部的更換或修複，這就是修理。修理按其內容和工作量可分為日常維護、小修、中修和大修。其中，設備大修是設備修理中規模最大、費用最高、用時最長的一種計劃修理，是對設備在原有實物形態上的一種局部更新。它通過恢複所有不符合要求的零部件性能，盡可能地全麵排除缺陷，使設備在生產率、精確度、速度等性能指標方麵達到或基本達到原設備出廠時的標準。采用大修理的方法來恢複設備原有的功能要比製造新設備來得快，它還可以繼續利用大量被保留下來的零部件，因而節約大量原材料和加工工時，這些都是保證設備修理的經濟性的有利條件。因此，對維修經濟性的研究，主要是針對大修而言的。一般來說，如果經過大修的設備，生產單位產品的勞動消耗比使用新設備高時，則采用大修理的方法在經濟上是不合算的。因此，設備發生磨損以後，是否應該進行大修理，需要進行經濟分析。
設備在使用過程中，由於零部件磨損、疲勞或環境造成的變形、腐蝕、老化等原因，原有性能會逐漸降低，這就是設備性能劣化。雖然大修能夠使設備各項性能指標在一定時間內得到顯著提高，但是相對於大修前而言，大修後的設備性能會加速劣化，設備效率、精確度等各項性能指標均會降低，直至設備報廢。
OA表示設備的標準性能。在使用過程中，設備性能隨AB1下降，如果不進行修理則壽命很短；但是在B1進行修理之後，設備性能恢複到B點。如此反複，直到F點，設備性能完全消失，其物理壽命宣告結束。A、B、C、D、E、F各點相連而成的曲線就構成了設備的性能劣化曲線。
每次大修過後，雖然設備性能有所提高，但是總不能到達上一次大修之後的性能最優點；隨著大修次數的增加，每兩次大修之間的時間間隔越來越小，即大修周期越來越短。
由此可見，設備大修是有限度的。修理過後的設備無論從速度、精確度、生產率等方麵，還是從技術故障時間、有效運行時間等方麵來說，都比同種新型設備遜色不少，且長期的設備大修會導致設備性能劣化程度的加深。同時，從經濟角度來講，設備不能進行無休止的大修，因為隨著大修次數的增加，設備大修費用和運行費用都會不斷增加。
隨著設備使用年限的增加，兩次大修間的間隔越來越短，大修次數越來越多，運行費用隨之上升。隨著設備使用年限的增加，設備運行費用越來越高，在大修前達到極大值；大修後，設備運行費用顯著降低，進入下一個大修間隔期；隨著設備的使用，運行費用逐漸增加；經過大修後又顯著降低，如此循環，直至設備的經濟壽命結束。
2）施工設備大修理的經濟界限
（1）施工設備大修理的經濟界限Ⅰ
設備大修理的經濟界限從理論上講，對設備進行大修理的經濟界限可用下式進行判斷：R≤Kj-Lj(14.22)式中：R——某次大修理的費用；
Kj——設備第j次大修理時該種設備的再生產價值（即在大修理年份購買相同設備的市場價）；
Lj——設備第j次大修理時的殘值。
由上式可知，當大修理費小於或等於設備現價（新設備費）與設備殘值的差，則大修理在經濟上是合理的；否則，寧可去購買新設備也不進行大修理。應注意的是，利用上式進行判斷時要求大修後的設備在技術性能上與同種新設備的性能大致相同時，才能成立，否則不如把舊設備賣掉，購置新設備使用。設備磨損後，雖然可以用大修理來進行補償，但是也不能無止境地一修再修，應有其技術經濟界限。在下列情況下，設備必須進行更新：①設備役齡長，精度喪失，結構陳舊，技術老化，無修理或改造價值；②設備先天不足，粗製濫造，生產效率低，不能滿足產品工藝要求，並且很難修好；③設備技術性能落後，工人勞動強度大、影響人身安全；④設備嚴重“四漏”，能耗高，汙染環境的；⑤一般經過三次大修，再修理也難恢複出廠精度和生產效率；⑥大修費用超過設備原值的60％以上。
（2）施工設備大修理的經濟界限Ⅱ
設備大修理的經濟效果如何，不能僅從大修理費用與設備價值之間的關係來判斷是否進行大修理，而必須與生產成本聯係起來。其評價標準是在大修理後使用該設備生產的單位產品的成本，應該不超過用相同的新設備生產的單位產品的成本，這樣的大修理在經濟上是合理的。事實上，這是更為重要的設備大修理的經濟界限。
設備大修理的經濟效果，可以用下列計算公式表示：Ij=Cj/C0≤1或ΔCj=C0-Cj≥0(14.23)式中：Ij——第j次大修理後的設備與新設備加工單位產品成本的比值；
Cj——在第j次大修理後的設備上加工單位產品的成本；
C0——在新設備上加工單位產品的成本；
ΔCj——在新設備與第j次大修理後的設備上加工單位產品成本的差額。
由上式可知，隻有當Ij≤1或ΔCj≥0時，設備的大修理在經濟上才是合理的。
【例14.7】某建材廠有一台注塑機已使用5年，擬進行第一次大修，預計大修費5000元，大修後可繼續使用，4年後再次大修，這時設備的殘值為2000元，其間可年均生產塑鋼窗10萬件，年運行成本為35000元，第一次大修前殘值為3000元，大修後增至6400元。新注塑機價值28000元，預計在使用5年後進行第一次大修，此時殘值為5000元，期間可年均生產塑鋼窗12萬件，年運行成本為30000元。問大修是否合理？
【解】按施工設備大修理的經濟界限Ⅰ，該設備大修理費5000元小於更換新設備的投資費用25000元，即（28000-3000）元，因此滿足大修理經濟界限Ⅰ。