理论・探讨 文章编号：１６７１—０７１ １（２０１０）０９—００３３—０３ 管¨理 版 可修备件寿命周期费用计算模型研究 张 军，耿俊豹，金家善 （海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉４３００３３） 摘要：总结备件寿命周期费用的影响因素，建立了典型可修备件的费用分解结构，采用基于事件的建 模方法建立了备件寿命周期费用计算模型，对备件品种、数量和费用之问的关系进行定性分析。 关键词：备件；影响因素；寿命周期费用；计算模型 中图分类号：Ｆ２７３．４ 文献标识码：Ｂ 备件是装备维修中关键的保障资源，是维修费用的主 要部分。科学地确定备件的品种与数量，将有效地保持装 备件配置数量的重要指标。一般来说，平均故障间隔时间 越短，备件的配置数量越大，对备件的更换拆装与维修也 越频繁，因而花费的费用也越大。同时，不同的故障模式 对备件配置数量的影响也不同。 ５．装备的使用情况 装备的使用情况也是影响备件费用的主要因素之一。 不但装备的任务时间长短影响着备件的配置数量，装备的 工作环境和工作强度也对备件的消耗以及备件对资源的消 耗量有着重要的影响。 备战斗力的恢复和充分发挥经费的效益。寿命周期费用 （ＬｉｆｅＣｙｃｌｅＣｏｓｔ，ＬＣＣ）分析方法是科学地确定备件的品种与 数量的有效方法之一。本文在介绍备件寿命周期费用影响 因素的基础上，建立典型可修备件的费用分解结构，并采 用基于事件的建模方法建立了备件寿命周期费用计算模型， 然后对备件费用、品种、数量之间关系进行了定性分析。 一、备件寿命周期费用影响因素 １．备件的价格 ６．装备的保障概率要求 装备对备件的保障概率要求是计算备件配置数量的重 要因素。它是指在规定的时间内，需要备件时不缺备件的 概率，亦称备件满足率。装备的保障概率要求越高，需配 置的备件数量越多，所占用资金越多。 二、典型可修备件的费用分解结构 备件的价格是影响备件费用的直接因素。不同的备件 品种价格不同，不同的供应商对同一种类备件的报价也往 往不同，从而直接影响着备件采购费用的大小。 ２．备件的采购方式 备件的采购方式包括采购途径和采购方法。采购途径 主要有自制、内购和外购三种，采购方法主要有定量、定 期和随机采购三种。不同的采购方式具有不同的费用发生 单元且各费用单元的大小不同，从而影响备件寿命周期费 用的大小。 寿命周期费用分析方法的目的是用于选择和确定装备 等有限资源的最佳费用，并为此对装备使用的各种方案做 出必要的评价。建立装备ＬＣＣ分解结构是进行ＬＣＣ计算、分 析、评价的基础，所分解的费用必须完整，既不遗漏，也 ３．备件的重要度 不重复，应当包含设备在整个寿命周期中涉及到的所有费 用。根据对象和目的的不同，其费用分解结构也不同。本 文选取舰船装备中某典型的可修备件为例，建立其ＬＣＣ分解 结构如图１所示。 其中：Ｃ 为备件的购置费，是指订购方向承制方购置备 零部件在所在系统中的关键程度决定着备件的重要度， 备件的重要度是影响其寿命周期费用大小的重要因素，备 件的重要度不同，不但影响其配置数量，还影响着其包装 运输费用和库存费用。 ４．装备的平均故障间隔时间 装备的平均故障间隔时间确定了备件的消耗，是影响 件并获得备件所需的初始保障所支出的全部费用；Ｃ 为使 用保障费，是指备件在使用期间为备件的使用和保障备件 ２０１０Ｍ０９）￣ｌ中国设备工程 ３３ 管 。理一 版 图１ 典 ｌ口『修备件的费用分解结构 处于完好状态所支出的费用；Ｃ 为报废处置费，是指备件 报废后，对备件进行报废处置所需花费的相关费用。 三、可修备件ＬＣＣ计算模型 在建立备件Ｉ ＣＣ计算模型时，考虑单个备件的费用并无 太大的实际意义，因而通常考虑某一系统或装备的某种备 件甚至是所有备件的年均费用或总费用，以便进行比较分 析。下面以典型可修备件的费用分解结构为基础，根据发 生费用的事件建立其年均费用的计算模型。 １．年均费用 ‘算模 『ｆｌ费用分解结构呵知，Ｃ 山备件成本费Ｃ 利润 、 包装运输费 订货费 。 和仞始保障费Ｃ 组成。Ｃ Ｉ通常以 成本费乘以一定的利润率 计算；Ｃ 与备件的重量和运输 距离有关，假定距离为Ｄ，单件重量为 ，每吨公 的包装 与运输费用为 ，包装运输级别加权系数为Ｐｃ；设年购置次 数为Ｋ，第 次购置备件数量为 ，则年购置费ｃ 可以按下式 进行计算。 Ｋ Ｃｐ：（（１＋ ）Ｃ ＋尸１ｗ ：ＤＷ）ｎｉＫ＋２ （Ｃ １＋ＣＩ、） （１） ｉ＝１ ￡ 由换件拆装费 ，、可修备件修复费 、库存管理费 使用费 等构成。Ｃ 包括维修设备费ｃ 维修设施费 ｃ 维修器材费Ｃ 维修人员费ｃ 等相关费用，假定各 单价分别为Ｙ 、Ｙ 、Ｙ 、Ｙ ，第ｔ次维修时间为 ，维修 人员数目为 ； 与备件的体积与仔放级别有关，假定单 件体积为 ，每立方米的年库存费用为Ｓ ，库存级别加权系 数为Ｓ ；ｃｌ指为使备件正常工作消耗ｎ种资源所需的费用， 假定身 种资源的单价为 ．，备件对第 种资源的消耗率为６ ， 该种备件的年 １ 作时间（小时）为 ；设单个备件年维修次 数为，ｖＲ，在役数量为／ｖ．，库存数量为 ，年报废备件数为 ，ｖ０，则该种备件的年使用保障费＿口『以按下式进行计算。 ｂ＝（ ｛＋Ⅳ（１）Ｉ ｒＰ＋２ （ Ｍ ＋ Ⅶ．＋ ＭＭ＋ｙＭｗＰ，）＋，ｖ２ＳｗＳ（ ：＋ ３４ 中国设备工程ｆ ２ＯｌＯ年０９月 理论・探讨 Ⅳ。∑ ７１ （２） Ｊ＝Ｉ Ｃ 即为装备的残值，在进行全寿命费用估算时，假定 残值为原值乘以一定的系数（￡Ｊ（通常认为残值为备件制造成 本的十分之一），则年报废处置费为 ＣＩ¨｛＝＋－ｗＮｏＣ （３） 对于可回收利用的备件取负．对于需要进行报废处理 的备件取正。 综合公式（１）、 （２）、 （３），即可得到备件的年均费用 计算模型 Ｃ ；Ｃ—Ｃ（ｂ＋Ｃ ： Ｋ （（１＋ ）ＣＩ ＋ ＯＦ／）ｌ／，ｉ ＋∑（ ＋ｃ【 十（ⅣＨ＋ ＧＩｐ＋ ￡＝１ ｜＿ ， ∑Ｈ ｍ＋ｙＭ ｍ ｙＭｗ ）＋，ｖ２ｓｗＳｃＶ＋Ｎ１∑ ６ｊ Ｔ＋ｔｏＮｏＣＰｓ（４） ＝Ｉ Ｊ＝】 ２．资金的时间价值 由于资金具有时间价值，因而在进行费用的计算时需 要考虑时间价值系数，把费用折算到选定基准年进行比较。 设年利率为ｚ，选定装备交付使用的第１年为基准年， 则第Ｗ年消耗的备件费用值ｃｗ折算为基准年的现值为 ｃ，Ⅵ ｆ１ （５） 式中：１／０＋ｚ） ——贴现系数； ——使用的年数。 四、备件费用定性分析 备件保障 作的目的一方面是要满足装备维修保障需 求；另一方面则要尽量减少不必要的备件品种及冗余储备 以控制资金占用。这就使备件品种、备件数量和备件费用 之间构成了一种相互联系和制约的关系：备件品种和数量 受到了费用的约束，费用也受到品种和数量的影响，三者 之间的关系可由图２来反映。 从图２可以看出，随着备件配置数量的增加，其购置费 用和使用保障费用（报废处置费通常对总费用影响较小， 旺 枢 备件配置数量 图２ 不同备件品种及配置数量下的费用比较 理论・探讨 文章编号：１６７１－０７１１（２０１０）０９—００３５—０３ 惫ｊ理 Ｉ 核电站战略备件储备优化及管理 张 圣，陈 宇 （中科华核电技术研究院，广东深圳５１８１２４） 摘要：备件库存量过低将加大核电站运行的风险。根据实际生产需要提出合理的备件储备优化方案， 扩展供应思路与渠道，协调供需矛盾。分析了战略备件共享的不同表现形式及意义，从建立完善的共享 协议和制度、备件库存管理信息系统等几个方面提出了实施战略备件共享及联合采购的策略。可降低成 本，提高经济效益。 关键词：核电站；储备优化；战略备件 中图分类号：ＴＨ３９ 文献标识码：Ｂ 随着电站运行年限的增长，现场关键设备逐渐老化， 故障概率也将增加。这样，关键设备相关的战略备件在安 全生产上的作用日益凸显。战略备件（单价超过１万美元的 金风险，可以极大地提高电站的经济效益。 一、备件储备工作范围 １．信息化 备件）的储备一方面采购费用巨大；另一方面，由于战略 备件利用的概率相对较低，将占用大量的流动资金，且长 期存放过程中仍需要投入资金进行库存管理和保养，使企 业生产成本增加，经济效益降低。因此，积极推进战略备 件联合库存和战略备件联合采购，联合各电站共同分担资 物资编码是备件管理信息系统的基础。物资编码是指 通过一组数字或代码对某种物资统一性和唯一性进行的标 识。统一性指的是物资属性的完整描述。正确、规范、全 面的物资信息主要包括物资名称（英文名称）、规格及型号 （技术参数）、计量单位、订货号（部件号）、制造商信息 在此不予考虑）都会随之增加，但南于备件的及时到位， 故障带来损失就会减小，三者综合的费用曲线会形成一个 参考文献： …金国栋，卢利斌，叶庆．无人机携行备件品种确定方法ｌ Ｊ１．火力 与指挥控制，２００８，３３ ｆ１０）：１４４—１４８． 谷地，即是备件配置数量的最优区域，这反映了数量和费 用之间的关系。同时由１和２两组曲线可知，不同品种的备 ［２Ｊ盂祥辉，徐宗吕，刘文宝．装备备件管理技术综述ｌＪｌＩ．装甲兵工 程学院学报，２００９，２３（４）：２１—２５． ［３］邱玮，耿俊豹，金家善等．ＬＣＣ技术研究与应用发展综述Ｉ ＪＩ．中 国设备Ｔ程，２００８（４ ：７－９． 件对于系统的重要程度是不同的，反映在其停机损失费的 大小上，备件停机损失费越高，其最优配置区域越靠右， 即其最优配置数量越大。囚此，对于重要部件，其停机损 失大，故应以满足需求为重点，其次再考虑费用问题；而 不重要的部件，应该重点考虑的是费用，可以少配置甚至 不配置备件。 五、总结 ［４】耿俊豹，吴奕亮．计算机辅助设备寿命周期费用分析ｆＪ１．中国设 备工程，２００４ ｆ２：１２—１２】 ３． ［５］魏法杰，王玉灵，郑钧．工程经济学［Ｍ】．北京：电子工业出版 社，２００７． 本文分析了备件寿命周期费用的影响因素，建立了典 型可修备件的费用分解结构，并根据发生费用的事件建立 【６］徐保强，李葆文等．规范化的设备备件管理【Ｍ］．北京：机械工 业出版社，２００８． 起了可修备件的寿命周期费用估算模型，进而对备件品种、 数量和费用之问的关系进行了定性分析，为有限经费的合 收稿日期：２０１０—０３—３０ 理使用和备件的保障丁作提供了相关依据。 【编辑：郭霄】 ２ｏ１ｏ年ｏ９月ｌ中国设备工程 ３５
