實踐分享 | 資料中心敏捷交付的五大挑戰

　　競技場上，敏捷的體能是運動員爭創佳績的制勝基礎；生物鏈中，敏捷的身軀是肉食動物生存覓食的主要本能；資料中心行業，敏捷的交付是企業在未來競爭中領跑的關鍵能力。

　　敏捷交付不僅是實現對客戶的業務承諾，更是資料中心本身作為重資產價值的快速變現。

　　那麼，什麼是敏捷的交付？敏捷交付中又遇到哪些挑戰呢？本期筆者將和大家分享資料中心敏捷交付的實踐經驗和心得。

　　 資料中心敏捷交付不僅僅是“快”

　　網際網路行業是當下業務變化最快的行業，而作為支撐網際網路行業發展的資料中心，在基礎設施的建設上，“快”往往是不夠的，還需具備“靈活彈性”的架構與能力，也就是說資料中心的敏捷交付實際上有2層含義，即“快速交付”與“靈活彈性”。

　　快速交付

　　隨著近年來行業內的預製化、智慧建造等技術的發展，資料中心的交付速度屢創新高。

　　筆者近期有幸參與了一個預製化資料中心專案的交付過程，該專案是一棟5層樓的新建混凝土建築，面積約20000平，可容納1500個8~10kW的高功率密度機櫃，共分兩期建設，一期建設約500個機櫃，3個月完成機電交付，二期建設1000個機櫃，2個月完成交付。

　　靈活彈性

　　該專案一期於8月份投入使用，在收到客戶二期業務投產需求後，按樓層複製IT模組和配電模組，2個月交付1000個機櫃，實現彈性擴容的目標。

　　後期我們會在其中一個樓層實驗液冷機房中，透過液冷IT模組替換風冷IT模組，保持其餘架構不變，實現模組間的更迭熱插拔，以適配未來業務的靈活應變。

　　 資料中心敏捷交付的五大挑戰

　　把理想變成現實往往是一個很艱難的過程，但筆者所在團隊從未停止過對於“理想（敏捷交付）”的追求，在上述專案中，我們將資料中心的交付過程定義成5個環節，即設計——模組化、生產——預製化、排程——數字化、安裝——裝配式、接維（運維接管）——白盒化，透過預先模擬模擬，過程中強管控強執行，最終完成了快速交付與靈活彈性的目標，並實現了成本的降低。

　　當然，交付過程中遇到了許多挑戰，經過團隊的不懈努力，最終才有了專案的落地投用，在此，筆者向大家分享專案中遇到的幾大挑戰與透過實踐驗證的解決之道。

　　 其一 如何選擇預製化“顆粒度”

　　預製化是相對的，小到一個配電櫃是預製化產品，大到一個DC也是預製化產品。對於單棟資料中心樓，如何選擇預製化的“顆粒度”尤為重要，若選擇過小，則數量過多，失去了預製化的意義；若選擇過大，則必然會失去一些靈活性，甚至加大運輸和拼裝的難度。

　　在標準化快速交付與靈活面對不同業務場景的雙重目標下，我們將此專案中預製化的“顆粒度”收斂到了“方艙”級別，即一個物理空間，包含了這個空間內的裝置、佈局、走線等所有軟硬體設施，包括IT、配電、製冷和柴發四大類方艙，每類方艙又根據技術架構可分成2~3個型號，如配電方艙可分成UPS型、HVDC型等，透過標準化方艙的靈活組合，匹配不同的應用場景。

　　在此專案上，選用了熱通道IT方艙、UPS版配電方艙、冷凍水型製冷方艙和室內型柴發方艙。

　　 其二 如何最佳化供應鏈管理

　　預製化工程本質上是將現場的部分工作移植到工廠完成，將原來序列的現場工作拆解成工廠+現場的並行工作。因此就單個專案來講，如果沒有做任何供應鏈的儲備，專案開工才開始下單採購，在預製工廠安裝整合後，再發到現場組裝測試，這樣只會比傳統工期更長，甚至產生現場“窩工”，成本也會更高。

　　我們將原來的專案型“招標採購”升級到中央廚房式的“供應鏈管理”，不再根據單個專案進行裝置和方艙的招標採購，而是透過技術的收斂，基於全國專案的交付節奏，提煉出常用裝置和預製框架備貨的最佳顆粒度和邏輯，包括變壓器、高壓櫃、水泵、板換、閥門、撬塊等，並在合作工廠內定期備貨。

　　我們在此專案開工前已經完成了工廠預製工作的50%，待專案正式開工時，直接透過供應鏈的數字化排程，在工程現場做進場準備的同時，預製工廠完成剩餘的50%工作，完美匹配現場的工程進度，實現了工廠與現場並行。一期專案的工廠預製週期由常規的2個月縮短至1個月，在二期擴容專案上，更是實現了工廠提前預製方艙，現場按需發貨的模式。

　　 其三 如何提高現場裝配效率

　　傳統專案現場施工一般按系統維度進行分包，如電氣系統、暖通系統等，多個專業的施工人員在同一個房間內做不同工種的工作，工序多，顆粒度小，一般情況下只要“堆人”，都能把工作做好，管理方式相對粗放。對於預製化資料中心來說，工序變少了，顆粒度變大了，單工序的難度也提升了，各工序之間的銜接也更重要了，因此對現場裝配計劃和管理的精細化要求也更高了。

　　在此專案上，我們將傳統模式的系統維度改為方艙維度，並在開工前，利用模擬軟體對每個方艙和整個專案的交付過程做了完整的模擬模擬，並制定了詳細精準的工序計劃，包括關鍵路徑裝置的到貨時間，方艙的生產週期和到貨時間，方艙進場前、進場後的工作及進場順序等。

　　在執行階段，專案經理根據制定的計劃，每天跟蹤進度並進行風險預警，確保實際交付情況與計劃匹配，最終該專案每個關鍵節點的完成時間與計劃時間偏差不超過1天。在這個專案上，介面和工序的重構及落地是透過人的能力來完成的，未來我們希望透過標準化、數字化工具來擺脫對人的依賴，提高效率。

　　 其四 如何保障裝配方案的可行性

　　目前國內大型預製化資料中心形式主要有三種，戶外全集裝箱堆疊形式、大空間鋼結構廠房+室內集裝箱形式、以及混凝土多層建築+室內方艙形式。

　　此專案採用的是第三種形式，相對於前兩種來講，這種形式適用性更廣，不論是城市型、遠郊型，還是新建建築、改造建築均適配；擴容性也更好，可以土建先行，機電按層擴容；但同時難度也是最大的，這種混凝土建築資料中心一般4~5層，層高一般5~7米，內部柱網比較複雜。如何將大型的預製化產品吊進建築，並在建築內部“遊走”到達指定的位置，是重點也是難點。

　　為了保障裝配方案可行性，針對上述重點難點，我們提前制定了以下三個方面的專項驗證方案：

　　專項方案一：校驗預製化顆粒度。綜合考慮運輸限制、吊裝口大小、室內梁下淨高，柱網的轉彎半徑等因素，我們認為單個裝置尺寸設計控制在4m*4.2m*12m（寬*高*長）的範圍內比較經濟合理。但專案實際交付過程中，還是因為一些細節上疏忽，導致了一定的成本增加和工期延誤，如IT方艙設計成4.2m高的一體式，在勘察現場時才發現吊裝口尺寸只有3.5m*3.5m，最終在擴大吊裝口和更改IT方艙中，我們選擇了將一體式的IT方艙更改為分體式。不過這也提醒了我們兩點：一方面，建築設計時要充分考慮預製化的匹配性；另一方面，產品設計時要充分考慮不同建築場景的相容性和適配性，分段式和一體式並存。

　　專項方案二：吊裝方案的論證。我們邀請了多個吊裝公司的專家，針對專案周邊情況和吊裝產品的尺寸重量，確定採用成本和技術更合理的汽車塔吊方式，並做了詳細的吊裝方案書。

　　專項方案三：室內搬運方案的論證。我們透過三維軟體進行模擬和模擬，包括搬運路線設計、搬運工具的選擇以及搬運通道上的預留，並提前做好了預案。

　　 其五 如何縮短測試接維時間

　　弱電系統的安裝、測試及接維是交付過程的最後一個環節，一般少則1個月，多則2個月，預製化方艙帶來的僅僅是機電安裝進度的節省，並不能縮短測試接維的時間。

　　因此我們在方艙中預製了弱電部分，在工廠中分別將部分BMS、BA等弱電系統預安裝進IT方艙、配電方艙和冷站方艙，在方艙出廠前進行了吊裝測試、滿載測試和智慧化測試，真正將“方艙”做成一個產品，而不僅僅是一些硬體的堆疊。透過預安裝、預測試的弱電裝置，到現場後快速併網到大系統中，實現弱電預製化，部分測試前置，縮短現場測試接維的時間50%。

　　 結語

　　以預製化為載體的敏捷交付能力一定是未來資料中心的核心競爭力，筆者希望透過我們的實踐，探索出一種最優的產品解決方案和敏捷交付模式，再透過標準化、數字化工具提高效率，結合供應鏈的賦能，讓資料中心真正實現敏捷交付的目標，助力提升行業的交付水平。