演藝裝備是文化產(chǎn)業(yè)的硬件設(shè)施之一，為演出藝術(shù)提供設(shè)備技術(shù)支持。演出藝術(shù)除了提高創(chuàng)作水平及演藝技能之外，離不開演藝裝備技術(shù)的有力支撐。此類裝備技術(shù)中主要包含音響、燈光、視頻、特效、機(jī)械等設(shè)備及其相關(guān)的聲、光、電、訊、特、機(jī)等多方面的技術(shù)與其組合。而舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備及技術(shù)是其中體量大、技術(shù)性復(fù)雜、安全性要求高，相應(yīng)地投資額度也最高的裝備。

舞臺(tái)機(jī)械是將通用機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、游樂機(jī)械、機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)線以及機(jī)器人等所有機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)的技術(shù)綜合應(yīng)用到演出場(chǎng)館，用以直接或間接支持表演效果的專用機(jī)械設(shè)備技術(shù)。當(dāng)今舞臺(tái)機(jī)械已不限于常規(guī)室內(nèi)劇場(chǎng)，已廣泛延伸至電視演播室、文化主題劇場(chǎng)、大型實(shí)景劇場(chǎng)、各種秀場(chǎng)、雜技場(chǎng)、公共集會(huì)場(chǎng)等——所有表演藝術(shù)活動(dòng)的場(chǎng)所。其中，每個(gè)場(chǎng)館不乏數(shù)百臺(tái)升降、平移、旋轉(zhuǎn)等臺(tái)類機(jī)械設(shè)備以及起吊、飛行、空中舞動(dòng)、場(chǎng)地及空間切換等上空機(jī)械設(shè)備，形成品種繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、應(yīng)用廣泛、綜合性很強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)。

舞臺(tái)機(jī)械包括執(zhí)行承載及運(yùn)動(dòng)的實(shí)體機(jī)械設(shè)備，以及操縱其承載運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)，統(tǒng)稱為舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)。其中的機(jī)械與電氣技術(shù)涵蓋了多種學(xué)科的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)，成為科學(xué)技術(shù)與表演藝術(shù)緊密融合的技術(shù)體系。

1 機(jī)械設(shè)備水平比較

國(guó)產(chǎn)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備技術(shù)經(jīng)過持續(xù)發(fā)展與積累，技術(shù)水平顯著提高。目前機(jī)械設(shè)備部分的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到90%以上，除了少數(shù)秀場(chǎng)，如武漢萬達(dá)“漢秀”和西雙版納“傣秀”等項(xiàng)目的臺(tái)上卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)備，仍由國(guó)外廠商提供，其余工程項(xiàng)目的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備基本都由國(guó)內(nèi)廠商提供。

隨著國(guó)家工業(yè)水平的提高，國(guó)產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造水平完全達(dá)到和滿足了設(shè)備功能的需求，為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所普遍接受。國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)和有行業(yè)歷史的企業(yè)，其常規(guī)室內(nèi)劇場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備已基本成熟、形成系列，設(shè)計(jì)、制造水平比較穩(wěn)定，有個(gè)別國(guó)內(nèi)廠商還承擔(dān)了部分國(guó)外項(xiàng)目。旅游劇場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備為適應(yīng)千變?nèi)f化的演出形式需要，新結(jié)構(gòu)層出不窮，國(guó)內(nèi)廠商都實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)了市場(chǎng)需求，設(shè)計(jì)、制造了多種巧妙的機(jī)械結(jié)構(gòu)，這類設(shè)備達(dá)到了國(guó)產(chǎn)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的領(lǐng)先水平。

然而，大中型項(xiàng)目的國(guó)產(chǎn)機(jī)械設(shè)備中采用的核心配套部件如電機(jī)、減速器等都是國(guó)際品牌產(chǎn)品，中小項(xiàng)目的機(jī)械設(shè)備中采用的核心配套部件都是國(guó)內(nèi)品牌產(chǎn)品。這就說明舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備技術(shù)水平的提高，還有待于國(guó)家整體機(jī)械工業(yè)水平的提升。

國(guó)產(chǎn)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平已經(jīng)完全滿足一般設(shè)備功能的需求，但與國(guó)外頂級(jí)廠商的技術(shù)水平相比還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在以下。

• 機(jī)構(gòu)的安全功能還不盡完善。如不少卷?yè)P(yáng)機(jī)的防松繩、防亂繩裝置還不能起到真正的作用；有些升降臺(tái)防剪切裝置的功能不完全可靠，定位鎖定裝置沒發(fā)揮作用；車臺(tái)防擠壓裝置也不到位等。
• 機(jī)械設(shè)備的制造工藝水平還比較低。產(chǎn)品精度不保證，制件比較粗糙，傳動(dòng)運(yùn)行振動(dòng)噪聲比較大，致使壽命縮短。結(jié)構(gòu)件組裝率低，焊接質(zhì)量差等。
• 秀場(chǎng)高端的臺(tái)上卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)備還得不到市場(chǎng)認(rèn)可。此類設(shè)備裝置在速度、承載力、安全裕量、安全功能等方面達(dá)不到要求，目前還沒有占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的條件，更沒有占領(lǐng)國(guó)外市場(chǎng)的可能。這是因?yàn)槭艿皆O(shè)計(jì)水平、制造工藝、市場(chǎng)價(jià)格等條件的綜合影響，還需要持續(xù)地多方面努力提高。
• 設(shè)備產(chǎn)品包裝運(yùn)輸中的防護(hù)不到位，現(xiàn)場(chǎng)安裝過程也缺乏防護(hù)措施；首次新設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)缺少車間試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)改動(dòng)比較多。這些都導(dǎo)致設(shè)備似舊非新，影響安裝質(zhì)量、工程形象以及運(yùn)行壽命。

國(guó)產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造水平也參差不齊。業(yè)內(nèi)骨干企業(yè)相對(duì)水平比較高，除了滿足功能，都有比較可靠的設(shè)計(jì)裕量和較好的工藝手段保證。一些不太規(guī)范的小企業(yè)也在承接項(xiàng)目，其設(shè)計(jì)水平與制造工藝水平相差較大。

2 控制系統(tǒng)水平比較

2.1西方舞臺(tái)設(shè)備技術(shù)廠商的高端控制系統(tǒng)

西方舞臺(tái)設(shè)備技術(shù)廠商的高端控制系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)：奧地利瓦格納比羅舞臺(tái)系統(tǒng)股份公司的CAT控制系統(tǒng)、德國(guó)SBS舞臺(tái)技術(shù)有限公司的COSTACOwin控制系統(tǒng)、德國(guó)BBH舞臺(tái)技術(shù)有限公司的INTECON控制系統(tǒng)、英國(guó)ST舞臺(tái)技術(shù)公司的ST控制系統(tǒng)、瑞典Visual act舞臺(tái)計(jì)算機(jī)技術(shù)公司的Visual act控制系統(tǒng)。此外，國(guó)際上還有一些公司提供先進(jìn)的舞臺(tái)用吊機(jī)設(shè)備及其控制系統(tǒng)，如荷蘭Cybermotion的二代鏈?zhǔn)降鯔C(jī)及其智能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、荷蘭Trekwerk公司的舞臺(tái)吊機(jī)及其控制系統(tǒng)、葡萄牙馬其納（Maquinas）系列吊機(jī)及控制系統(tǒng)等。

其中奧地利瓦格納比羅舞臺(tái)系統(tǒng)股份公司的第4代具有可應(yīng)用虛擬劇場(chǎng)進(jìn)行仿真編程測(cè)試，具有激光測(cè)距接口，具有時(shí)間代碼、MIDI、SMPTE LTC接口，可進(jìn)行載荷自平衡調(diào)整等等頂級(jí)功能的CAT控制系統(tǒng)，其特殊優(yōu)點(diǎn)如下。

• 1D、2D特別是3D移動(dòng)路徑可實(shí)現(xiàn)高精確性控制，且可實(shí)現(xiàn)重現(xiàn)控制。
• 集成的安全監(jiān)督和安全控制。允許操作人員在各種情況下無需跟進(jìn)所有活動(dòng)，只需按一下按鈕或發(fā)出一個(gè)演出控制指令便可執(zhí)行。利用動(dòng)態(tài)聯(lián)鎖，甚至在線移動(dòng)矢量比較，不僅可以避免發(fā)生碰撞，而且可以在系統(tǒng)中任何部位發(fā)生跳閘和故障時(shí)，對(duì)設(shè)備和設(shè)備組實(shí)施安全的控制和同步停機(jī)。
• 與舞臺(tái)燈光系統(tǒng)、建筑照明系統(tǒng)、投影系統(tǒng)及任何其他第三方系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信接口。可在劇目制作過程中，由演出開發(fā)團(tuán)隊(duì)考慮使用。
• 對(duì)于更為復(fù)雜的場(chǎng)次劇本，提供了控制臺(tái)移動(dòng)模擬和完整的離線編輯支持，從而能夠在其他人操作在線系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行編程。

2.2國(guó)內(nèi)舞臺(tái)設(shè)備技術(shù)廠商的控制系統(tǒng)

在舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化的過程中，國(guó)內(nèi)廠商緊隨電子/電氣/可編程控制器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，著力研發(fā)了自己的舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)有效滿足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)可接受價(jià)位，且可實(shí)現(xiàn)功能的迫切需求，顯著緩解了不得不采用價(jià)格居高、維護(hù)服務(wù)困難的國(guó)外控制系統(tǒng)的尷尬。目前，舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化率也達(dá)到了85%以上。但一些高端的演出場(chǎng)館，特別是高端秀場(chǎng)一類場(chǎng)館舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)仍由國(guó)外頂級(jí)的廠商承接。

國(guó)產(chǎn)舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)技術(shù)在持續(xù)發(fā)展提升的進(jìn)程中，完全滿足了設(shè)備控制功能需求。但與國(guó)外頂級(jí)廠商的控制系統(tǒng)技術(shù)相比，尚存在一定差距，主要在以下這些方面。

• 國(guó)外頂級(jí)廠商的控制系統(tǒng)無論采用軸控制器，還是采用專用控制板，為保證系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定的安全完整性等級(jí)，都采用了雙處理器結(jié)構(gòu)，即執(zhí)行控制器CPU和監(jiān)視控制器CPU結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)骨干企業(yè)的控制系統(tǒng)采用了一定的冗余配置，提高了可靠性，但系統(tǒng)不能提供有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定和要求的所有內(nèi)部措施（這些措施用于確保足夠低的危險(xiǎn)故障率），比如內(nèi)部電壓和溫度的永久性安全監(jiān)控，持續(xù)性自測(cè)，防止EMP（電磁脈沖）和某些自發(fā)的問題的內(nèi)存保護(hù)，輸入和輸出狀態(tài)和水平的交叉檢查等。國(guó)內(nèi)中小廠商的控制系統(tǒng)有的幾乎連冗余配置都沒有，其控制核心的安全性、可靠性與國(guó)外有較大差距。
• 目前，國(guó)內(nèi)舞臺(tái)機(jī)械廠商在為控制系統(tǒng)的調(diào)速設(shè)備配置變頻器時(shí)，基本都采用矩陣切換方式，即變頻器與受控電機(jī)不是一對(duì)一配置，而是少量變頻器通過矩陣變換支持所有電機(jī)的調(diào)速控制。這種方式導(dǎo)致系統(tǒng)有更多的環(huán)節(jié)需要監(jiān)控卻沒有監(jiān)控，于是無法在合理的安全水平內(nèi)實(shí)現(xiàn)安全功能。同時(shí)，多數(shù)系統(tǒng)沒有采用安全繼電器，也沒有對(duì)制動(dòng)器、接觸器等有可能導(dǎo)致故障的所有環(huán)節(jié)實(shí)施監(jiān)控。
• 除了個(gè)別骨干企業(yè)，多數(shù)廠商的控制系統(tǒng)急停功能不能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡，而急停過程有比較劇烈的振動(dòng)，甚至有明顯的滑移現(xiàn)象，嚴(yán)重影響設(shè)備系統(tǒng)安全性及設(shè)備壽命。另外，前述機(jī)械設(shè)備中安全傳感器件的不完善部分，相應(yīng)地控制系統(tǒng)也缺失合理的功能發(fā)揮與協(xié)調(diào)完善。

綜上，就國(guó)產(chǎn)舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)而言，其在技術(shù)上的不足，導(dǎo)致系統(tǒng)難以達(dá)到期望的安全完整性等級(jí)，系統(tǒng)也沒有通過一定的認(rèn)證。而這些在國(guó)外先進(jìn)的控制系統(tǒng)都不是問題，都已得到完善的解決。這將使國(guó)內(nèi)企業(yè)自身的優(yōu)勢(shì)（如維保成本低、服務(wù)及時(shí)方便等）受到掣肘。

選自《中國(guó)演藝裝備科技藍(lán)皮書》（2015-2016）中國(guó)演藝設(shè)備技術(shù)協(xié)會(huì) 編，

轉(zhuǎn)載自：演藝科技傳媒。