Le groupe LVMH utilise le Robodrill pour assurer à ses montres Bulgari une qualité sans défaut

Objectif :
Automatiser autant que possible la fabrication de montres et bijoux haut de gamme pour obtenir une qualité et une précision maximales. Même pour les séries limitées, cela doit se justifier en termes de délais et d'efficacité. 

Solution :
Réaliser le fraisage des boîtiers de montre et autres pièces d'horlogerie sur les centres d'usinage Robodrill. En raison de sa flexibilité inhérente et de sa facilité de configuration et d'utilisation, Robodrill convient parfaitement à la production de pièces d'horlogerie.

Résultat :
Grâce au concept ingénieux d'outillage et de verrouillage du Robodrill, l'automatisation est rentable, même pour les séries limitées. En effet, une fois qu'une pièce est configurée, les temps de réoutillage sont très courts.


Il est temps de passer à l'automatisation

Bulgari s'appuie sur des équipements de production robustes pour sa production de montres

Quiconque porte la valeur équivalente d'un robot au poignet exige la perfection. Et même si les montres haut de gamme sont associées à un artisanat de main de maître : un petit degré de production automatisée s'explique, ne serait-ce qu'à des fins de qualité.

Au printemps 2011, le groupe LVMH a acquis de la famille italienne Bulgari une participation majoritaire au sein de son empire. Les bijoux et les montres portant le célèbre logo « Bvlgari » trônent désormais dans la gamme de produits de luxe du fabricant français. Après Louis Vuitton, Moët et Hennessy : aujourd'hui Bulgari, établi en 1884 par l'orfèvre grec Voulgaris.

Cependant, même si, de toutes les villes, Tokyo est celle qui accueille la plus grande boutique Bulgari, cela n'a absolument rien à voir avec le fait que ces montres soient produites par des machines FANUC et avec l'aide de robots FANUC. Les montres Bulgari sont fabriquées – devinez où ? – en Suisse. Le siège social, basé à Neuchâtel, s'appuie sur plusieurs sites, où Bulgari Haute Horlogerie SA (nom complet de cette division) emploie quelque 500 ouvriers et quelques robots plus anciens. Si une nouvelle montre est conçue dans le « centre de création » à Neuchâtel, Andreas Schneider, responsable de la production à La Chaux-de-Fonds, en reçoit les plans et les données de CAO en 3D correspondants. En fonction de ces données, il commence par générer des dispositifs de serrage et des supports de pièces. Il planifie ensuite la production, étape par étape. Cette planification établit simultanément les bases du programme CNC du Robodrill.

De temps en temps, par exemple, à Baselworld, le plus grand et le plus important salon de montres au monde, Bulgari lance un modèle de montre spécial, produit en série limitée. Le terme « série » est tout relatif, étant donné que l'édition 2014 comptait seulement 10 spécimens réservés aux collectionneurs – et que leurs acheteurs avaient déjà été identifiés bien avant la création de la première bague de serrage. La routine de production, même pour des articles aussi rares, est la même que celle des modèles commercialisés à grande échelle. Les boîtiers des coûteuses montres de collectionneur sont eux aussi fraisés sur des machines Robodrill. Selon Andreas Schneider : « Nous sommes spécialisés dans les séries limitées, et nous savons même comment les produire de manière économique. »

Les cadrans des montres Bulgari sont configurés en plusieurs couches et sont si complexes qu'il existe même une opération de fabrication indépendante déployée à cet effet, en plus de celle spécialisée dans les bracelets de montre. Le boîtier, le cadran et le dos de boîtier sont produits à La Chaux-de-Fonds. Dès que les designs et les plans parviennent du siège social à Neuchâtel, les pièces individuelles sont envoyées là-bas pour y être assemblées.

Dix pièces, avec la minuscule série limitée réservée aux collectionneurs : c'est la taille d'un échantillon de série. Chez Bulgari, les séries standard comptent entre 20 et 1 000 montres. Selon Andreas Schneider : « À partir de 100 unités, la fabrication des composants des boîtiers est gérée par les cellules robotisées », explique Andreas Schneider à propose de l'automatisation. Le fait que l'automatisation soit rentable, même pour les séries limitées, est dû au concept d'outillage et de serrage ingénieux. En effet, une fois qu'une pièce est configurée, les temps de réoutillage sont très courts. Pour les pièces récurrentes, les outils et les pinces sont en stock et prêts à l'emploi ; cela prend à peine deux heures.

De plus, même pour un nouveau composant, la routine d'outillage initiale se déroule très rapidement. Il convient de se poser les questions suivantes : Quels sont les types d'outil nécessaires ? Où les serrer, à l'intérieur ou à l'extérieur ? Ensuite, les bagues de serrage sont fraisées conformément aux données de CAO. Les bagues de serrage préfabriquées dans des diamètres standard sous forme de produits semi-finis en inventaire peuvent considérablement réduire cette étape. Déjà, à cette phase, le Robodrill FANUC représente une aide considérable, comme le souligne le responsable de la production par usinage : « Nous faisons tout sur le Robodrill. Absolument tout. Entièrement. » Apparemment, les opérations s'effectuent si facilement et si rapidement qu'il ne formule même pas de phrases complètes.

Les outils d'usinage sont ensuite chargés dans le magasin Robodrill avec 21 positions d'outil et placés dans la machine. Les outils standard sont insérés conformément à la nomenclature et rangés séparément. Seuls les outils spéciaux sont affectés au jeu d'outils donné d'une pièce. Selon Andreas Schneider : « Mais nous essayons aussi d'utiliser les outils spéciaux plusieurs fois. Si nous avons besoin d'un outil de fraisage spécial, par exemple, nous nous posons toujours la question suivante : Existe-t-il des composants pour lesquels il serait également possible de l'utiliser ? Une fois que les outils sont en place et que les bagues de serrage ont été préparées, le robot est placé devant le Robodrill et la périphérie du robot est configurée : Quelle palette utiliser comme support de pièce ? Combien de pièces la palette peut-elle contenir ? »

Production à la demande

Ensuite, la palette, les bagues de serrage propres à la pièce et le préhenseur sont placés sur un plateau et dans l'espace de stockage d'outils – qui, en fait, est constitué d'un espace de stockage sur plateau traditionnel, même si des articles de valeur considérable y sont stockés. Cela mérite d'être noté, car, pour des raisons évidentes, chez Bulgari, l'espace de stockage de matériel est un coffre-fort.

L'usinage lui-même, même s'il s'agit d'un composant de boîtier de très grande valeur, implique un processus très conventionnel – au moins en termes d'usinage. Selon le type de boîtier, celui-ci est tourné ou fraisé, d'abord à une dimension de base comme dimension de référence ou zone de référence. En ce qui concerne la précision, le « Chef de Polissage » définit la précision nécessaire au 1/100ème près, selon Andreas Schneider. La machinerie inclut six Robodrills FANUC, tous conçus comme des centres d'usinage à cinq axes, et un équipement doté d'une machine CNC 31i-Model A5 FANUC. En matière de précision, les machines FANUC sont à l'ordre du jour. D'autres machines à cinq axes sont chargées des tâches de fabrication subordonnées. Il y a quelques années, déjà, les experts en production de Bulgari avaient mis à niveau une vieille machine Kitamura en l'équipant d'une machine CNC FANUC de génération précédente avec un contrôleur CNC de la série 0-M pour les opérations à cinq axes. Andreas Schneider conclut : « Cela fonctionne, mais pas très vite. »

En règle générale, les machines peuvent également être alimentées à la main, par exemple, s'il n'existe aucun programme disponible, ou si le robot s'immobilise – ce qui n'arrive quasiment jamais. Cependant, l'objectif n'est pas de réduire le temps de cycle de quelques dizaines de seconde. « La qualité et la précision » sont les priorités. « Pour des pièces d'une telle valeur, la réduction du temps de cycle ne constitue pas un argument sérieux », déclare Andreas Schneider, convaincu de la sagesse de sa décision. L'utilisation du robot, il l'admet, n'offrirait aucun avantage, du simple fait qu'il devrait attendre d'avoir récupéré la pièce suivante de la machine. Pour une série de 10 000 ou 20 000 pièces, ce serait une tout autre histoire.

Comme l'indique la plaque du Robodrill, l'usinage de composants de montre n'est pas très facile. En effet, il implique de nombreuses étapes individuelles. Selon Andreas Schneider : « De nombreux composants nécessitent un usinage à cinq axes. C'est pourquoi j'apprécie vraiment le fonctionnement sans heurt de la commande numérique 31i-A5 FANUC. »

Les robots sont équipés du LR Mate 200iB, déjà en service depuis quelques années. Le robot déployé sur le Robodrill dispose de beaucoup de temps. Les cycles d'usinage ont des durées différentes, mais, en règle générale, ils requièrent quelque 90 secondes ou davantage. « Le robot n'a pas à fonctionner à toute allure », déclare Andreas Schneider, et il ajoute (en riant) : « Nous l'accélérons, à l'occasion, lorsque nous avons des visiteurs. »

Après le processus de burinage, la pièce est polie. Parfois, l'ébavurage est nécessaire. Pour ce faire, Bulgari utilise deux procédures différentes. Tout dépend si le fini des composants de montre doit être brillant ou satiné. C'est seulement lorsque le polisseur tient la pièce en main qu'il est en mesure de vérifier la qualité du processus de tournage ou de fraisage. « Cela se produit en de rares occasions, mais, en cas de défaut d'usinage, nous ne nous en apercevons qu'après l'étape de polissage. Or, dans ce cas, une grande partie du processus à valeur ajoutée est déjà terminée. » Cependant, même le processus de fabrication le plus précis n'est pas à l'abri des défauts de matériau. Et néanmoins : l'or et le platine sont des matières premières qui ne permettent pas vraiment de fabriquer deux ou trois pièces supplémentaires, au cas où. C'est un luxe qu'il n'est possible de s'offrir que lors du lancement en production. Après tout, la fiabilité de la livraison est elle aussi un critère de qualité.