演藝裝備是文化產業的硬件設施之一，為演出藝術提供設備技術支持。演出藝術除了提高創作水平及演藝技能之外，離不開演藝裝備技術的有力支撐。此類裝備技術中主要包含音響、燈光、視頻、特效、機械等設備及其相關的聲、光、電、訊、特、機等多方面的技術與其組合。而舞臺機械設備及技術是其中體量大、技術性復雜、安全性要求高，相應地投資額度也最高的裝備。

舞臺機械是將通用機械、起重運輸機械、游樂機械、機械自動化生產線以及機器人等所有機械結構、機械運動的技術綜合應用到演出場館，用以直接或間接支持表演效果的專用機械設備技術。當今舞臺機械已不限于常規室內劇場，已廣泛延伸至電視演播室、文化主題劇場、大型實景劇場、各種秀場、雜技場、公共集會場等——所有表演藝術活動的場所。其中，每個場館不乏數百臺升降、平移、旋轉等臺類機械設備以及起吊、飛行、空中舞動、場地及空間切換等上空機械設備，形成品種繁多、結構復雜、應用廣泛、綜合性很強的機械設備系統。

舞臺機械包括執行承載及運動的實體機械設備，以及操縱其承載運動的控制系統，統稱為舞臺機械設備系統。其中的機械與電氣技術涵蓋了多種學科的基礎理論與應用技術，成為科學技術與表演藝術緊密融合的技術體系。

1 機械設備水平比較

國產舞臺機械設備技術經過持續發展與積累，技術水平顯著提高。目前機械設備部分的國產化率已達到90%以上，除了少數秀場，如武漢萬達“漢秀”和西雙版納“傣秀”等項目的臺上卷揚機設備，仍由國外廠商提供，其余工程項目的舞臺機械設備基本都由國內廠商提供。

隨著國家工業水平的提高，國產機械設備的設計、制造水平完全達到和滿足了設備功能的需求，為國內市場所普遍接受。國內龍頭企業和有行業歷史的企業，其常規室內劇場的機械設備已基本成熟、形成系列，設計、制造水平比較穩定，有個別國內廠商還承擔了部分國外項目。旅游劇場的機械設備為適應千變萬化的演出形式需要，新結構層出不窮，國內廠商都實時應對了市場需求，設計、制造了多種巧妙的機械結構，這類設備達到了國產舞臺機械設備的領先水平。

然而，大中型項目的國產機械設備中采用的核心配套部件如電機、減速器等都是國際品牌產品，中小項目的機械設備中采用的核心配套部件都是國內品牌產品。這就說明舞臺機械設備技術水平的提高，還有待于國家整體機械工業水平的提升。

國產舞臺機械設備的技術水平已經完全滿足一般設備功能的需求，但與國外頂級廠商的技術水平相比還存在一定的差距，主要表現在以下。

• 機構的安全功能還不盡完善。如不少卷揚機的防松繩、防亂繩裝置還不能起到真正的作用；有些升降臺防剪切裝置的功能不完全可靠，定位鎖定裝置沒發揮作用；車臺防擠壓裝置也不到位等。
• 機械設備的制造工藝水平還比較低。產品精度不保證，制件比較粗糙，傳動運行振動噪聲比較大，致使壽命縮短。結構件組裝率低，焊接質量差等。
• 秀場高端的臺上卷揚機設備還得不到市場認可。此類設備裝置在速度、承載力、安全裕量、安全功能等方面達不到要求，目前還沒有占領國內市場的條件，更沒有占領國外市場的可能。這是因為受到設計水平、制造工藝、市場價格等條件的綜合影響，還需要持續地多方面努力提高。
• 設備產品包裝運輸中的防護不到位，現場安裝過程也缺乏防護措施；首次新設計的機構缺少車間試驗，現場改動比較多。這些都導致設備似舊非新，影響安裝質量、工程形象以及運行壽命。

國產機械設備的設計、制造水平也參差不齊。業內骨干企業相對水平比較高，除了滿足功能，都有比較可靠的設計裕量和較好的工藝手段保證。一些不太規范的小企業也在承接項目，其設計水平與制造工藝水平相差較大。

2 控制系統水平比較

2.1西方舞臺設備技術廠商的高端控制系統

西方舞臺設備技術廠商的高端控制系統主要有以下幾個：奧地利瓦格納比羅舞臺系統股份公司的CAT控制系統、德國SBS舞臺技術有限公司的COSTACOwin控制系統、德國BBH舞臺技術有限公司的INTECON控制系統、英國ST舞臺技術公司的ST控制系統、瑞典Visual act舞臺計算機技術公司的Visual act控制系統。此外，國際上還有一些公司提供先進的舞臺用吊機設備及其控制系統，如荷蘭Cybermotion的二代鏈式吊機及其智能運動控制系統、荷蘭Trekwerk公司的舞臺吊機及其控制系統、葡萄牙馬其納（Maquinas）系列吊機及控制系統等。

其中奧地利瓦格納比羅舞臺系統股份公司的第4代具有可應用虛擬劇場進行仿真編程測試，具有激光測距接口，具有時間代碼、MIDI、SMPTE LTC接口，可進行載荷自平衡調整等等頂級功能的CAT控制系統，其特殊優點如下。

• 1D、2D特別是3D移動路徑可實現高精確性控制，且可實現重現控制。
• 集成的安全監督和安全控制。允許操作人員在各種情況下無需跟進所有活動，只需按一下按鈕或發出一個演出控制指令便可執行。利用動態聯鎖，甚至在線移動矢量比較，不僅可以避免發生碰撞，而且可以在系統中任何部位發生跳閘和故障時，對設備和設備組實施安全的控制和同步停機。
• 與舞臺燈光系統、建筑照明系統、投影系統及任何其他第三方系統的實時通信接口。可在劇目制作過程中，由演出開發團隊考慮使用。
• 對于更為復雜的場次劇本，提供了控制臺移動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時進行編程。

2.2國內舞臺設備技術廠商的控制系統

在舞臺機械設備系統國產化的過程中，國內廠商緊隨電子/電氣/可編程控制器技術以及計算機技術的發展進程，著力研發了自己的舞臺機械控制系統。這些系統有效滿足了國內市場可接受價位，且可實現功能的迫切需求，顯著緩解了不得不采用價格居高、維護服務困難的國外控制系統的尷尬。目前，舞臺機械控制系統國產化率也達到了85%以上。但一些高端的演出場館，特別是高端秀場一類場館舞臺機械控制系統仍由國外頂級的廠商承接。

國產舞臺機械控制系統技術在持續發展提升的進程中，完全滿足了設備控制功能需求。但與國外頂級廠商的控制系統技術相比，尚存在一定差距，主要在以下這些方面。

• 國外頂級廠商的控制系統無論采用軸控制器，還是采用專用控制板，為保證系統達到預定的安全完整性等級，都采用了雙處理器結構，即執行控制器CPU和監視控制器CPU結構。國內骨干企業的控制系統采用了一定的冗余配置，提高了可靠性，但系統不能提供有關標準中規定和要求的所有內部措施（這些措施用于確保足夠低的危險故障率），比如內部電壓和溫度的永久性安全監控，持續性自測，防止EMP（電磁脈沖）和某些自發的問題的內存保護，輸入和輸出狀態和水平的交叉檢查等。國內中小廠商的控制系統有的幾乎連冗余配置都沒有，其控制核心的安全性、可靠性與國外有較大差距。
• 目前，國內舞臺機械廠商在為控制系統的調速設備配置變頻器時，基本都采用矩陣切換方式，即變頻器與受控電機不是一對一配置，而是少量變頻器通過矩陣變換支持所有電機的調速控制。這種方式導致系統有更多的環節需要監控卻沒有監控，于是無法在合理的安全水平內實現安全功能。同時，多數系統沒有采用安全繼電器，也沒有對制動器、接觸器等有可能導致故障的所有環節實施監控。
• 除了個別骨干企業，多數廠商的控制系統急停功能不能實現平穩過渡，而急停過程有比較劇烈的振動，甚至有明顯的滑移現象，嚴重影響設備系統安全性及設備壽命。另外，前述機械設備中安全傳感器件的不完善部分，相應地控制系統也缺失合理的功能發揮與協調完善。

綜上，就國產舞臺機械控制系統而言，其在技術上的不足，導致系統難以達到期望的安全完整性等級，系統也沒有通過一定的認證。而這些在國外先進的控制系統都不是問題，都已得到完善的解決。這將使國內企業自身的優勢（如維保成本低、服務及時方便等）受到掣肘。

選自《中國演藝裝備科技藍皮書》（2015-2016）中國演藝設備技術協會 編

轉自：演藝科技傳媒。