Определение срока службы машин и оборудования при их стоимостной оценке Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

 Определение срока службы машин и оборудования при их стоимостной оценке

А.П. Ковалев профессор кафедры «Производственный менеджмент» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технологический университет «СТАНКИН», доктор экономических наук (г. Москва)

Анатолий Павлович Ковалев, apkovalev@mail.ru

Срок службы машин и оборудования -показатель многоцелевого применения. В практике стоимостной оценки он используется тем или иным образом во всех трех подходах к оценке.

В рамках затратного подхода данные о сроке службы необходимы при применении методов определения накопленного физического износа, где ведущую роль играет возрастной фактор. Кроме того, при определении затрат на воспроизводство или замещение срок службы как фактор долговечности и качества во многом определяет стоимость нового объекта сравнения.

В рамках сравнительного подхода объект-аналог подбирается таким образом, чтобы его хронологический возраст и срок службы примерно совпадали с объектом оценки. Если строгого совпадения не достигается, то вносят соответствующие корректировки методом прямого сравнения.

В рамках доходного подхода определяют остаточный срок службы путем вычитания из среднего срока службы хронологического возраста на дату оценки, затем рассчитывают рыночную стоимость как сумму дисконтированных денежных потоков на остаточном сроке службы.

Хронологический возраст оцениваемой машины на дату оценки - это объективный показатель, который берется из технической и учетной документации на машину. Он задан и не может быть пересмотрен. С увеличением хронологического возраста происходят закономерные процессы ухудшения технического состояния (далее

также - ТС), снижения запаса работоспособности и, соответственно, увеличения физического износа. Однако значимость хронологического возраста в его влиянии на физический износ может быть взвешена только при сопоставлении возраста со сроком службы объекта оценки. Понятно, что чем ближе хронологический возраст к сроку службы, тем больше степень физического износа при неизменных прочих условиях. Сравнивая хронологический возраст со средним (среднестатистическим) сроком службы, можно выявить возрастную стадию, к которой принадлежит оцениваемая машина. Критерием принадлежности к той или иной возрастной стадии является отношение хронологического возраста I к среднему сроку службы I то есть I / I

Применительно к машинам и оборудованию в работе [1] предлагается система, включающая пять возрастных стадий, следующих друг за другом по мере старения объекта оценки и характеризующихся типичными признаками ТС:

• первая, начальная, стадия: I / I = 0.. .0,2 (машина в «молодом возрасте», техническое состояние «очень хорошее»);

• вторая стадия взросления: I / I = = 0,2. 0,4 (обкатанная машина с большим запасом работоспособности, техническое состояние «хорошее»);

• третья стадия зрелого возраста: I /1 = = 0,4.0,6 («немолодая» машина со средним запасом работоспособности, техническое состояние «удовлетворительное»);

• четвертая стадия устаревания: I / Iср = = 0,6.. .0,8 (машина с малым запасом работоспособности, техническое состояние «условно пригодное»);

• пятая, завершающая, стадия: I / I = = 0,8.1,0 (машина может быть как работоспособной, так и неработоспособной, техническое состояние «неудовлетворительное»).

Таким образом, чтобы определить, к какой возрастной стадии относится оцениваемая машина, нужно знать не только ее хронологический возраст, но и срок службы.

Прежде всего уточним понятие «срок службы». С позиции теории надежности машин срок службы является одним из показателей долговечности, то есть свойства машины сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе эксплуатации (см. [2]). Предельным считается такое состояние машины, при достижении которого ее дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна либо восстановление работоспособного состояния машины невозможно или нецелесообразно. У разного вида машин признаки предельного состояния различны, но всегда наступление предельного состояния машины означает временное или окончательное прекращение ее эксплуатации.

Если машины в своем большинстве являются ремонтируемыми (восстанавливаемыми) объектами, то наступление предельного состояния приводит к необходимости либо проведения капитального ремонта и, соответственно, к перерыву в эксплуатации на время ремонта, либо к списанию и утилизации.

Предельное состояние функционирующей машины может наступить внезапно, как следствие так называемого ресурсного (критического) отказа. На практике такое развитие событий пользователь старается исключить, поскольку внезапный ресурсный отказ грозит, как правило, большим ущербом, может привести к аварии или даже катастрофе. Именно поэтому срок

службы машины назначается при ее разработке и подготовке к производству с таким расчетом, чтобы назначенный срок службы существенно опережал момент возможного ресурсного отказа.

Назначенный изготовителем и указанный в технической документации (техническом паспорте, технических условиях, инструкции по эксплуатации и т. д.) срок службы устанавливается исходя из требований обеспечения безопасности эксплуатации с учетом экономической эффективности, однако далеко не всегда является обоснованным и вытекает из многолетних наблюдений за эксплуатацией множества идентичных машин. Изготовитель, с одной стороны, стремится показать высокую долговечность своей продукции и старается не занижать срок службы, но, с другой стороны, он не хочет завышать этот срок, чтобы, во-первых, нести меньшую ответственность перед пользователями за отказы на протяжении назначенного срока службы, во-вторых, поддерживать даже к концу срока службы работоспособность объекта по соображениям безопасности и, в-третьих, «настроить» пользователей чаще заменять изношенную технику на новую технику того же производителя. Установление экономически оправданного, оптимального (рационального) срока службы для каждой создаваемой новой модели машины является самостоятельной научной проблемой, многократно обсуждавшейся в экономической научной литературе. Экономически оптимальный срок службы машины соответствует условию достижения наибольшего чистого дисконтированного дохода.

Нередко бывает так, что оценщик не обнаруживает данные о назначенном сроке службы от изготовителя. Тогда приходится обращаться к справочным источникам, технической и учебно-методической литературе. В настоящее время, по нашему мнению, для целей оценки наиболее подходит информация, которая содержится в документе Министерства экономики Республики Беларусь «Нормативные сроки

службы основных средств» [3]. Во-первых, это официальный документ, хотя и нероссийского происхождения, но соответствующий нашим условиям (чего не скажешь об американском справочнике Маршалла и Свифта), во-вторых, приведенные сведения достаточно реалистичны, и, в-третьих, эти данные недавно актуализированы.

Для целей оценки интерес представляет средний срок службы. Средний срок службы - это математическое ожидание срока службы, рассчитываемое как среднее значение из сроков службы совокупности однотипных объектов, начавших эксплуатацию в одно время и эксплуатировавшихся примерно в одинаковых условиях. Однако получение статистической информации о реальных сроках службы многих однотипных объектов оценщику недоступно, поэтому ему остается прогнозировать срок службы оцениваемой машины, отталкиваясь от сведений о назначенном сроке службы.

На основе положений теории надежности машин назначенный срок службы можно рассматривать как гамма-процентный срок службы, равный календарной продолжительности эксплуатации, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с вероятностью у, выраженной в процентах. Естественно, возникает вопрос, какую вероятность у выбирает изготовитель, задавая назначенный срок службы выпускаемых им машин. В литературе по надежности машин можно найти информацию о том, что для многих изделий машиностроения вероятность у не ниже 80 процентов. Более подробные сведения следующие:

• у = 95% для машин, выполняющих ответственные функции и эксплуатируемые с повышенными требованиями к безопасности;

• у = 90% для машин, выполняющих функции средней степени ответственности [4].

Например, согласно регламентирующим документам, действующим в ПАО «Транснефть», вероятность у недопущения крити-

ческих отказов (наступления предельного состояния) у эксплуатируемого оборудования нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов (НПС МН) должна быть 95-99 процентов [5]. Таким образом, назначенный срок службы играет роль нормирующей базы для определения среднего срока службы. Средний срок службы можно рассматривать как гамма-процентный срок службы с гораздо меньшей вероятностью ненаступления предельного состояния, а именно при у = 50%.

Срок службы есть непрерывная случайная величина, которая принимает значения в некотором интервале хронологического возраста машины определенного вида. Для указанного интервала можно построить кривую вероятностного распределения, показывающую плотность (частоту) разброса значений срока службы. На рисунке показана зависимость плотности вероятности наступления предельного состояния (ресурсного отказа) от хронологического возраста машины при нормальном законе распределения.

При хронологическом возрасте от 0 до крайней левой точки кривой распределения вероятность наступления предельного состояния равна нулю. Далее с увеличением возраста вероятность наступления предельного состояния постепенно растет, а вероятность у соответственно снижается. Если хронологический возраст достиг назначенного срока службы I то наступление предельного состояния возможно с вероятностью 1 - у. На рисунке ордината, проведенная через I , при у = 90% делит площадь под кривой распределения на две части: правая часть составляет 90 процентов, а левая часть - 10 процентов от всей площади под кривой.

Если хронологический возраст достигнет среднего срока службы I . то ордината

ср

в этой точке разделит площадь под кривой нормального распределения на две равные части, что свидетельствует о 50-процентной вероятности наступления предельного состояния.

0 tн? возраст машины

Зависимость плотности вероятности наступления предельного состояния от хронологического возраста машины

Назначенный и средний сроки службы являются случайными величинами, которые могут следовать по следующим законам распределений: нормального, логарифмически нормального и Вейбулла. При нормальном законе распределения связь между назначенным гамма-процентным сроком службы I и средним сроком службы I находят следующим образом:

*ну ^ср

ив;

г '

отсюда можно получить:

*ну = У1 - иу^

где и - квантиль нормального распределения, соответствующая вероятности Y для назначенного срока службы;

в - среднеквадратическое отклонение от среднего значения срока службы;

V - коэффициент вариации; V = в / I.

Поделив левую и правую части уравнения на величину среднего срока службы и сделав преобразования, получим коэффициент приведения назначенного срока службы к среднему сроку службы:

К = ^ = ПР ^ 1 - и7у ■

Отсюда следует, что средний срок службы превышает назначенный срок службы

тем в большей степени, чем больше коэффициент вариации.

Таким образом, для определения среднего срока службы исходя из назначенного срока службы необходимо задаться законом распределения технического ресурса и коэффициентом вариации.

Согласно результатам надежностных исследований машин, приведенным в работе [4], закон распределения и коэффициент вариации выбираются с учетом таких факторов, как преобладающий характер разрушения базовых частей конструкции машины, стабильность условий эксплуатации, стабильность режима нагрузок и качество изготовления машины. По совокупности перечисленных факторов можно образовать две группы условий функционирования машины:

1) группа с умеренным разбросом технического ресурса;

2) группа с увеличенным разбросом технического ресурса.

Каждая группа характеризуется своим набором факторов, наиболее характерным вероятностным распределением ресурса и диапазоном коэффициента вариации. Это позволяет рассчитать коэффициент приведения назначенного срока службы к среднему сроку службы с учетом вероятности у назначенного срока службы. Рассчитанные

коэффициенты приведения для отмеченных двух групп условий функционирования машин представлены в таблице 1. Расчеты выполнялись с помощью номограмм определения ресурсных показателей, приведенных в работе [4].

Описанная методика определения среднего срока службы на базе назначенного срока службы разработана с учетом опыта прогнозирования показателей надежности проектируемых новых машин на машиностроительных заводах и в проектно-конструкторских организациях. Предприятие-изготовитель назначает срок службы исходя из результатов наблюдения за показателями долговечности у аналогичных машин, обработки статистического материала из сферы эксплуатации машин, в некоторых случаях после проведения специальных испытаний опытных образцов на надежность и долговечность.

При этом предполагается, что к назначенному сроку службы машина с некоторой вероятностью сохраняет работоспособность и, как правило, может нуждаться в капитальном ремонте. Поскольку речь идет о новой технике, назначенный срок службы следует понимать как срок службы до первого капитального ремонта, если такой ремонт технически возможен. Предприятие-изготовитель не может гарантировать срок службы до второго или третьего капитального ремонта, так как изготовитель не выполняет такие ремонты и не несет ответственность за их качество и срокоудлиняющий эффект. Необходимо иметь в виду, что и рассчитываемый с помощью коэффициента приведения (см. табл. 1) средний срок службы также является сроком службы до первого капитального ремонта примерно при 50-процентной вероятности потребности в таком ремонте к определенному сроку.

Таблица 1

Выбор коэффициента приведения назначенного срока службы к среднему сроку службы

Факторы и характеристики долговечности машин Разброс ресурса

умеренный повышенный

Преобладающий характер разрушения базовых частей конструкции Большинство базовых частей разрушаются от изнашивания Большинство базовых частей разрушаются от усталости материалов

Условия эксплуатации во времени Стабильные Изменяющиеся

Режим нагрузок Стабильный Изменяющийся

Качество изготовления (репутация изготовителя) Высокое и среднее Пониженное

Типичные объекты Станки, легковые автомобили, технологическое оборудование, электроника Грузовые автомобили, башенные краны, строительно-дорожные машины

Распределение Нормальное Вейбулла

Коэффициент вариации 0,2-0,3 0,30-0,4

Коэффициент приведения I / I (при у = 90%) 1,4-1,6 1,7-2,0

Коэффициент приведения I / I (при у = 95%) 1,5-2,0 2,1-2,5

Таблица 2

Коэффициенты приведения и доверительные интервалы [7]

Группа машин и оборудования Коэффициент приведения top ' Ку Доверительный интервал

Транспортные средства и спецтехника общего применения 1,82 1,716-1,924

Спецтехника узкого применения 1,82 1,711-1, 929

Средства железнодорожного и водного транспорта 1,77 1,664-1,876

Серийное оборудование широкого профиля 1,84 1,723-1,957

Узкоспециализированное оборудование 1,83 1,706-1,954

Средства хранения и транспортировки жидких и газообразных веществ 1,66 1,562-1,758

Электронное оборудование 1,50 1,416-1,584

Инструменты, инвентарь, приборы 1,65 1,539-1,761

Аналогичный подход к определению остаточного срока службы машин и оборудования на основе вероятностных моделей был применен в работе [6].

Для сравнения укажем в таблице 2 коэффициенты приведения назначенного срока службы к среднему сроку службы, полученные в результате опроса специалистов для нескольких групп машин и оборудования (см. [6]). При этом допускается, что предлагаемые на вторичном рынке машины в большинстве своем капитальному ремонту не подвергались.

Как видно, данные, приведенные в таблицах 1 и 2, не противоречат друг другу, а в некоторых интервалах совпадают.

Получив значения назначенного срока службы и коэффициента приведения, можно рассчитать средний срок службы по формуле:

t = t К

ср ну пр'

(1)

Расчет по формуле (1) построен на предположении, что различие между средним и назначенным сроками службы вызвано

только различием статистических характеристик при этих сроках, в первую очередь разными вероятностями у ненаступления предельного состояния. Оба срока службы оцениваются до первого капитального ремонта, а это означает, что оцениваемая машина с момента ее создания не подвергалась капитальному ремонту.

Предлагаемые к оценке машины могли быть подвергнуты капитальному ремонту и даже не одному. Если текущий ремонт, устраняя мелкие отказы и повреждения, только понижает процент физического износа или поддерживает его на некотором уровне, то капитальный ремонт не только понижает физический износ, но и удлиняет срок службы. Фактор капитального ремонта вызывает парадоксальный рост долговечности машин, хронологический возраст которых может значительно превышать рассчитанный по формуле (1) срок службы.

Этот эффект капитального ремонта учитывается в некоторых нормативных документах в отношении эксплуатации машин, требующих повышенного внимания к их

Таблица 3

Отношение продолжительности ремонтного цикла к назначенному сроку службы до

первого капитального ремонта

Группа оборудования Ремонтный цикл Назначенный срок службы, годы Отношение ремонтного цикла к сроку службы

часы годы

Металлорежущие станки класса точности Н массой: до 10 т 16 800 4,4 13 0,34

от 10 до 100 т 22 680 6,0 15 0,40

свыше 100 т 28 500 7,5 23 0,32

Прессы механические 24 000 6,3 14 0,45

Автоматы кузнечно-прессовые 15 000 4,0 10 0,40

Прессы для пластмасс 15 000 4,0 12 0,33

Машины литейные стержневые и формовочные 10 000 2,6 9 0,30

Машины литейные выбивные 6 000 1,6 5 0,31

Оборудование деревообрабатывающее 12 600 3,3 8 0,41

безопасности. Например, в методиках по техническому диагностированию подвижного железнодорожного состава ОАО «РЖД» допускается увеличение срока службы вагонов и локомотивов после планового капитального ремонта, но не более чем 50 процентов от назначенного срока до первого капитального ремонта в соответствии с Положением о планово-предупредительном ремонте [8].

Каждый капитальный ремонт дает прирост срока службы, который зависит от объема и качества ремонтных работ. Данные о системах ремонта машин свидетельствуют о том, что плановый капитальный ремонт может увеличить срок службы на продолжительность одного ремонтного цикла, который равен примерно 30.50 процентам от назначенного срока службы. Ремонтный цикл - это календарная продолжительность эксплуатации объекта от одного капитального ремонта до следующего планового капитального ремонта.

Расчет отношения продолжительности ремонтного цикла к назначенному сроку службы для групп оборудования машиностроительного производства выполнен нами по данным, приведенным в работе [9]. Ремонтный цикл в годах рассчитан из условия, что оборудование эксплуатируется в основном при двухсменном режиме. Результаты расчета представлены в таблице 3.

К такому же выводу можно прийти исходя из результатов исследований, в ходе которых по продолжительности сравнивались второй, третий и последующие ремонтные циклы с первым ремонтным циклом металлорежущих станков, эксплуатировавшихся на машиностроительных предприятиях по системе планово-предупредительного ремонта (см. [10]).

В условиях ограниченности информации о прошлой эксплуатации объекта анализа оценщик может столкнуться с тремя ситуациями. Укажем способы решения задачи в каждой из этих ситуаций.

Ситуация I. Известно, что оцениваемая машина не подвергалась капитальному ремонту

В этом случае средний срок службы рассчитывается по формуле (1). Далее хронологический возраст сравнивается с рассчитанным сроком службы. Если хронологический возраст меньше среднего срока службы, то есть I < I , то срок службы признается верным. Если хронологический возраст превышает средний срок службы, то есть I > I , то необходимо проверить правильность назначенного срока службы и статистических характеристик, по которым выбирался коэффициент приведения. Вполне возможно, что объект эксплуатировался неинтенсивно, часто простаивал или какое-то время находился на хранении. Это означает, что базовые части подвергались не столько изнашиванию, сколько усталостному разрушению. С учетом отмеченных предположений средний срок службы пере-считывается и принимается после соответствующих корректировок.

Ситуация II. Известно, что оцениваемая машина подвергалась капитальному ремонту

Если известно время проведения последнего капитального ремонта, то определяют хронологический возраст машины на дату проведения этого ремонта, он служит базой для расчета среднего срока службы:

С - и + (0,3...0,5)^,

возраста, полагая, что хронологический возраст приходится примерно на середину очередного ремонтного цикла. Соответственно, к хронологическому возрасту прибавляется примерно половина ремонтного цикла:

tcp - t + (0,2...°,3)Н.

(3)

(2)

где !рем - хронологический возраст объекта оценки на дату проведения последнего капитального ремонта.

В этом случае к хронологическому возрасту на дату последнего капитального ремонта прибавляется примерная продолжительность ремонтного цикла для этого вида машин согласно данным, приведенным в таблице 3.

Если время проведения последнего капитального ремонта неизвестно, то при расчетах отталкиваются от хронологического

Ситуация III. Неизвестно, подвергалась

ли оцениваемая машина капитальному

ремонту

Средний срок службы рассчитывается по формуле (1), то есть допускается, что капитального ремонта не было. Далее рассчитанный срок службы проверяется сравнением с хронологическим возрастом и при необходимости в расчет вносятся такие корректировки, как в первой ситуации. Если же хронологический возраст остается больше откорректированного срока службы, то делается предположение о том, что оцениваемая машина подвергалась капитальному ремонту. Рассчитанный по формуле (1) срок службы отклоняется, и расчет среднего срока службы выполняется по формуле (3), результат которого принимается.

По сравнению с известными экспертными методами предлагаемый алгоритм определения среднего срока службы позволяет получить более надежный результат, поскольку опирается на опубликованные результаты по исследованию параметров надежности машин и оборудования, процессов их старения и ремонта.

ЛИТЕРАТУРА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ

ИСТОЧНИКИ

1. Ковалев А. П. Физический износ оборудования: оценка на основе экспертизы технического состояния и срока службы // Оценочная деятельность [электронный журнал]. 2014. № 1 (03).

2. Решетов Д. Н., Иванов А. С., Фадеев В. З. Надежность машин : учебное пособие. М. : Высшая школа, 1988.

3. Нормативные сроки службы основных

средств. Приложение к постановлению Министерства экономики Республики Беларусь от 30 сентября 2011 года № 161. URL: http://kak.znate.ru/docs/index-95628.html

4. Хазов Б. Ф, Дидусев Б. А. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования. М. : Машиностроение. 1986.

5. РД 153-39.4Р-124-02. Положение о порядке проведения технического освидетельствования и продления срока службы технологического оборудования НПС МН. URL: http://www.norm-load.ru/SNiP/ Data1/55/55128/index.htm

6. Лейфер Л. А., Кашникова П. М. Определение остаточного срока службы машин и оборудования на основе вероятностных моделей. URL: http://www.labrate.ru/leifer/leif er_kashnikova_article_2007-1_residual_ser vice_life.htm

7. Справочник оценщика машин и обору-

дования. Корректирующие коэффициенты и характеристики рынка машин и оборудования / под ред. Л. А. Лейфера. Н. Новгород : Приволжский центр методического и информационного обеспечения оценки, 2015.

8. Стандарт ОАО «РЖД» Специальный подвижной состав. Порядок продления назначенного срока службы. СТО РЖД 1.09.009-2008 : распоряжение ОАО «РЖД» от 3 декабря 2008 года № 2585р. URL: http:// www.bestpravo.ru/rossijskoje/jl-instrukcii/f9n. htm

9. Типовая система технического обслуживания и ремонта метало- и деревообрабатывающего оборудования / Минстанко-пром СССР, ЭНИМС. М. : Машиностроение, 1988.

10. Колегаев Р. Н., Орлов П. А., Шелеп-ко В. И. Управление обновлением машинного парка. Киев : Техника, 1981.

Q РОГЖО

^^^^^ ОЦЕНКА СОБСТВЕННОСТИ

ЗАО «Развитие и организация специалистов-экспертов комплексной оценки» (РОСЭКО) основано в 1997 году, работает на всей территории России и СНГ во всех отраслях промышленности

НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КОМПАНИИ

Оценка различных объектов: o предприятий (бизнеса) o ценных бумаг o инвестиционных проектов

o интеллектуальной собственности и объектов авторского права o недвижимости, машин, оборудования, транспортных средств, движимого имущества

Консалтинговые услуги в области инновационной деятельности, комплексной оценки рисков (анализ «бюджетной надежности») Активное участие в формировании и развитии методической базы оценочной деятельности в России

Наши координаты:

125252, г. Москва, а/я 109 Ходынский бульвар, д. 13, офис XXIII Сайт: www.roseco.ru e-mail: roseco@roseco.ru Тел./факс: (495) 984-74-51, 984-74-52, 984-74-53