設(shè)備備件費(fèi)用的計算模型的建立

    摘  要：本文在分析備件費(fèi)用的組成的基礎(chǔ)上，建立了備件費(fèi)用的簡易計算模型。利用該模型可以計算在設(shè)備壽命周期內(nèi)的維修所需的備件費(fèi)用。
        關(guān)鍵詞：設(shè)備壽命周期  備件費(fèi)用  維修

        在設(shè)備全壽命周期內(nèi)，設(shè)備的維修費(fèi)用占據(jù)了設(shè)備的LCC的較大部分，而設(shè)備備件費(fèi)用又是維修費(fèi)用中較大的組成部分，因此，減少備件的費(fèi)用就可以減少設(shè)備的維修費(fèi)用，即減少了設(shè)備的LCC。

        1 備件費(fèi)用的組成
        在每一修理機(jī)構(gòu)中，均需儲備一定量的、與修理設(shè)備相同的備件。備件發(fā)生費(fèi)用的因素有如下一些：
        (1)備件成本；
        (2)備件由生產(chǎn)廠家／供應(yīng)商運(yùn)至修理機(jī)構(gòu)倉庫的包裝與運(yùn)輸；
        (3)備件占用修理機(jī)構(gòu)倉庫的庫存。
        2  備件的費(fèi)用計算公式(CSP)
        本文建立一種設(shè)備的備件費(fèi)用計算公式，多個設(shè)備的備件費(fèi)用，即是各種備件的費(fèi)用總和。
        每個設(shè)備的備件費(fèi)用包括初始備件費(fèi)用和周轉(zhuǎn)備件費(fèi)用。其中僅對初始備件考慮庫存費(fèi)用，而周轉(zhuǎn)備件無庫存費(fèi)用。
        2.1 備件費(fèi)用CSP
        備件費(fèi)用CSP是指該設(shè)備在使用期內(nèi)的總費(fèi)用，其計算公式如下：
        CSP=NSR(PS+Cspt(W,D)+Cst(V)×Rq(T))×NN+CNSR×(PS+ Cspt(W,D)) X NI  (1)
        其中各參數(shù)值如下：
        NSR一每個修理機(jī)構(gòu)倉庫內(nèi)應(yīng)存儲的初始備件數(shù)量(個、套等)，其計算公式見2.2；
        CNSR一每個修理機(jī)構(gòu)倉庫內(nèi)應(yīng)存儲的周轉(zhuǎn)備件數(shù)量(個、套等)，其計算公式見2.2；
        PS一單元(備件)的價格(元)，由工程設(shè)計與審價給出；
        Cspt(W,D)一每單元由供應(yīng)者運(yùn)到修理機(jī)構(gòu)倉庫的包裝與運(yùn)輸費(fèi)用，其計算公式見2.3；
        Cst(v)一每單元的庫存費(fèi)用(元)，其計算公式見2.4；
        Rq(T)一現(xiàn)值折算率，其計算公式見2.6；
        NI一設(shè)備數(shù)量。
        2.2 NSR和CNSR的計算
        對于修理決策：
        NSR=INT((NI×TSR/MTBF+Up×Sqrt(NI×TSR/MTBF))/(l-UPF))      (2)
        CNSR=INT(T×WE×WR×365×24×UPF/MTBF+0.999)                (3)
        對于報廢決策：
        NSR=INT(NI×TSR/MTBF+Up×Sqrt(NI×TSR/MTBF)                 (4)
        CNSR=INT(T×WE×WR×365×24×/MTBF+0.999)                   (5)
        其中各參數(shù)值如下：
        MTBF一單元的故障率(小時、次等)，由可靠性分析給出；
        NI一單元的服役數(shù)量；
        TSR一單元周轉(zhuǎn)時間(修理決策)或重新定貨時間(報廢決策)內(nèi)的工作時間；
        Up一下側(cè)概率為p時的正態(tài)分布分位點(diǎn)，p為備件保證概率，由用戶給定或由分析人員選定；
        UPF一單元的不可修復(fù)系數(shù)，給定；
        PS一單元(備件)的價格(元)。
        2.3 包裝與運(yùn)輸費(fèi)用Cspt(W, D)
        有兩種計算方法：
        ①按貨物包裝與運(yùn)輸?shù)陌l(fā)生費(fèi)用；
        Cspt(W,D)=PW×PC×W×D       (6)
        ②按貨物價值百分比計算包裝與運(yùn)輸費(fèi)用。
        Cspt(W,D)=PS×PCR            (7)
        其中各參數(shù)值如下：
        PW一每噸公里的包裝與運(yùn)輸費(fèi)用(元／噸公里)，國家定價；
        PC一運(yùn)輸與包裝加權(quán)系數(shù)，根據(jù)單元的包裝與運(yùn)輸類別確定；
        W一單元的單件重量(噸)，由工程設(shè)計確定；
        D一由供應(yīng)者到修理機(jī)構(gòu)倉庫的距離(公里)，由部署分析給出；
        PS一單元(備件)的價格(元)，由工程設(shè)計與審價給出；
        PCR一一單元的包裝與運(yùn)輸費(fèi)用率(％)。
        2.4 庫存費(fèi)用Cst(V)
        Cst(v)一每設(shè)備的庫存費(fèi)用(元)，有兩種計算方法：
        ① 按貨物庫存的發(fā)生費(fèi)用：
        Cst(V)=SW×SC×V         (8)
        ② 按貨物價值的百分比計算庫存費(fèi)用：
        Cst(V)=SSCR×PS           (9)
        SW一每立方米的年庫存費(fèi)用(元／年立方米)；
        SC一庫存級別加權(quán)系數(shù)，反映不同庫存要求，由工程設(shè)計確定；
        SSCR一庫存費(fèi)用率，給定；
        V一單元的體積(立方米)，由設(shè)計給定；
        PS一單元(備件)的價格(元)，由工程設(shè)計與審價給出。
        2.5  單元周轉(zhuǎn)時間內(nèi)的工作時間(TSR)
        TSR一故障單元在由壞變好的周轉(zhuǎn)時間內(nèi)，被替換到裝備上的同型單元的工作時間，給定，或按其工作特點(diǎn)及修理決策計算：
        對于可修復(fù)單元，如果同地修理，
        TSR=MTTR×WR×WE             (10)
        MTTR一單元的平均修復(fù)時間；
        WR一單元的工作系數(shù)，給定；
        WE一裝備的任務(wù)系數(shù)，裝備每年任務(wù)時間/日歷時間，給定。
        如果異地修理，
        TSR=TSRR×WR×WE              (11)
        TSRR一單元的周轉(zhuǎn)時間，給定；
        WR一單元的工作系數(shù)，給定；
        WE一裝備的任務(wù)系數(shù)，裝備每年任務(wù)時間/日歷時間，給定。
        注：如果考慮距離及交通情況，可按下式
        TSR=2×平均交通距離／平均交通速度
        對于報廢處理的單元，
        TSR=TSRO×WR×WE               (12)
        TSRO一由該單元的定貨開始至其上一級單元的修理機(jī)構(gòu)的倉庫到貨為止的時間，通常1～6月；
        WR一單元的工作系數(shù)，給定；
        WE一裝備的任務(wù)系數(shù)，裝備每年任務(wù)時間/日歷時間，給定。
        2.6  Rq(T)一現(xiàn)值折算率
        Rq(T)=((1+Q)T一1)/Q× (1+Q)T)         (13)
        Q一年利率，根據(jù)國家規(guī)定；
        T一設(shè)備的服役年限(年)。
        3 結(jié)論
        本文根據(jù)備件發(fā)生的費(fèi)用事件建立了計算裝備的全壽命期內(nèi)的備件費(fèi)用的簡易模型，利用該模型可以預(yù)計設(shè)備的全壽命周期內(nèi)的備件費(fèi)用，并進(jìn)行估算和分析。