LVMH Group używa obrabiarek Robodrill, aby zapewnić nieskazitelną jakość ekskluzywnej marki zegarków Bulgari

Zadanie:
Częściowa automatyzacja produkcji najwyższej klasy zegarków i biżuterii w celu osiągnięcia maksymalnej jakości i precyzji. Z punktu widzenia czasu i wydajności automatyzacja musi mieć sens nawet w przypadku bardzo małych serii produkcyjnych. 

Rozwiązanie:
Frezowanie oprawek i innych części zegarków na centrach obróbczych Robodrill. Typowa dla urządzeń Robodrill elastyczność oraz łatwość konfigurowania i używania sprawia, że idealnie nadają się one do produkcji części do zegarków.

Wynik:
Dzięki pomysłowym rozwiązaniom przygotowywania narzędzi i zaciskania, jakie zastosowano w urządzeniach Robodrill, automatyzacja produkcji nawet małych serii produkcyjnych ma sens. Po ustawieniu obrabianego przedmiotu czasy ponownego przygotowania narzędzi są bardzo krótkie.


Czas na automatyzację

Bulgari polega na niezawodnym sprzęcie produkcyjnym w produkcji zegarków

Każdy, kto na swoim nadgarstku nosi ekwiwalent wartości robota, wymaga perfekcji. I nawet jeśli zegarki najwyższej klasy kojarzą się z kunsztem pracy ręcznej: niewielki stopień automatyzacji produkcji ma sens ze względu na jakość.

Na wiosnę 2011 roku grupa LVMH Group nabyła od włoskiej rodziny Bulgari większościowy udział w jej imperium. Biżuteria i zegarki z typowym logo „Bvlgari” zdobią obecnie ofertę francuskiego producenta dóbr luksusowych. Po Louis Vuitton, Moët and Hennessy, teraz Bulgari, firma założona w 1884 roku przez greckiego złotnika Voulgarisa.

Jednak fakt, że ze wszystkich miejsc to Tokio stało się domem dla największego sklepu Bulgari, nie ma absolutnie nic wspólnego z tym, że zegarki te są wytwarzane na maszynach FANUC z pomocą robotów FANUC. Zegarki Bulgari są produkowane — gdzie jeszcze? — w Szwajcarii. W centrali w Neuchâtel oraz wspierających ją kilku lokalizacjach Bulgari Haute Horlogerie SA, bo tak brzmi pełna nazwa tej jednostki korporacyjnej, zatrudnia około 500 pracowników i kilka starszych robotów. Gdy nowy zegarek zostaje zaprojektowany w „centrum kreatywności” w Neuchâtel, Andreas Schneider, odpowiedzialny za produkcję w La Chaux-de Fonds, otrzymuje odpowiednie rysunki i dane 3D-CAD. Na podstawie tych danych najpierw generuje urządzenia zaciskające i uchwyty na obrabiane przedmioty. Następnie krok po kroku planuje produkcję. To planowanie jednocześnie kładzie podwaliny pod program CNC obrabiarki Robodrill.

Od czasu do czasu, np. na Baselworld, największej i najważniejszej na świecie wystawie zegarków, Bulgari prezentuje specjalne modele zegarków wydawane w małych partiach. Termin „seria” jest więc względny skoro w 2014 roku składała się ona z 10 okazów dla kolekcjonerów — a ich nabywcy byli już określeni na długo przed utworzeniem pierwszej tulei zaciskowej. Procedura produkcji, nawet w przypadku tak małych serii, jest identyczna jak w przypadku modeli sprzedawanych w dużych ilościach. Oprawki drogich zegarków kolekcjonerskich są również frezowane na maszynach Robodrill. Andreas Schneider: „Specjalizujemy się w małych seriach i wiemy nawet, jak produkować je w sposób ekonomiczny”.

Tarcze zegarków w firmie Bulgari są projektowane w wielu warstwach i są tak złożone, że istnieje dla nich nawet niezależna operacja produkcyjna, podobnie jak dla pasków. Oprawka, tarcza i tylna pokrywa są produkowane w La Chaux de Fonds. Gdy tylko z centrali w Neuchâtel przyjdą projekty i rysunki, pojedyncze części są tam odsyłane do montażu.

Wielkość serii próbnej, wraz z maleńką partią kolekcjonerską, to 10 sztuk. Zwykłe serie w Bulgari składają się z od 20 do 1000 zegarków. Andreas Schneider tak objaśnia przyjętą praktykę automatyzacji: „W przypadku serii większych niż 100 sztuk produkcja składników oprawek odbywa się w celach zrobotyzowanych”. Automatyzacja produkcji nawet tak małych serii jest opłacalna dzięki pomysłowym rozwiązaniom przygotowywania narzędzi i zaciskania. Po ustawieniu obrabianego przedmiotu czasy ponownego przygotowania narzędzi są bardzo krótkie. W przypadku powtarzających się części narzędzia i zaciski dla nich są na stanie i mogą być gotowe do użycia w niecałe dwie godziny.

Niemniej nawet dla nowego składnika początkowa procedura przygotowania narzędzi przebiega bardzo szybko. Trzeba wziąć pod uwagę kilka rzeczy: Jakiego rodzaju narzędzi potrzebuję? Gdzie je zacisnąć, po stronie wewnętrznej czy zewnętrznej? Następnie na podstawie danych CAD są frezowane tuleje zaciskowe. Prefabrykowane tuleje zaciskowe o standardowych średnicach jako półgotowe produkty na stanie znacznie skracają ten krok. Już na tym etapie urządzenie FANUC Robodrill stanowi olbrzymią pomoc, jak podkreśla kierownik działu obróbki skrawaniem: „Wszystko robimy na urządzeniu Robodrill. Wyłącznie. Całkowicie”. Najwyraźniej wszystko przebiega tak gładko i szybko, że nawet nie formułuje pełnych zdań, aby to opisać.

Narzędzia do obróbki skrawaniem są następnie ładowane do magazynu urządzenia Robodrill z 21 pozycjami narzędzi i przesuwane w głąb maszyny. Narzędzia standardowe są wkładane zgodnie z wykazem materiałów i przechowywane osobno. Tylko narzędzia specjalne są przydzielane do konkretnego zestawu narzędzi obrabianego przedmiotu. Schneider: „Ale narzędzi specjalnych również próbujemy używać wiele razy. Jeśli na przykład potrzebujemy specjalnego narzędzia do frezowania, zawsze zadajemy sobie pytanie: Czy są jakieś części, dla których też moglibyśmy go użyć? Gdy narzędzia są na miejscu i są przygotowane tuleje zaciskowe, naprzeciwko maszyny Robodrill jest ustawiany robot i są konfigurowane jego peryferia: Której palety użyć, jako nośnika obrabianego przedmiotu? Ile części mieści się na palecie?”

Produkcja na żądanie

Gdy zamówienie jest gotowe, paleta, tuleje zaciskowe właściwe dla obrabianego przedmiotu i zacisk są umieszczane na stojaku i wędrują do miejsca przechowywania narzędzi — które, nawiasem mówiąc, składa się z konwencjonalnych stojaków, mimo że są tam przechowywane elementy znacznej wartości. Warto o tym wspomnieć, ponieważ z oczywistych powodów miejscem przechowywania materiałów w firmie Bulgari jest skarbiec.

Sama obróbka skrawaniem, nawet jeśli obrabiana jest bardzo cenna część oprawki, to całkiem konwencjonalny proces, przynajmniej jeśli chodzi ściśle o obróbkę skrawaniem. Zależnie od typu oprawki jest ona toczona lub frezowana, najpierw przy użyciu wymiaru podstawowego jako wymiaru lub obszaru odniesienia. W kategoriach precyzji, jak mówi Schneider, „Chef de Polisagge” określa, ile ma być setnych precyzji. Park maszynowy obejmuje sześć urządzeń FANUC Robodrill, z których każde jest zaprojektowane jako 5-osiowe centrum obróbcze i wyposażone w układ CNC FANUC 31i-Model A5. Maszyny FANUC są niezbędne, aby zapewnić odpowiednią precyzję. Inne maszyny 5-osiowe wykonują podrzędne zadania produkcyjne. Nawet kilka lat temu specjaliści od produkcji w Bulgari zmodernizowali starą maszynę Kitamura z układem FANUC CNC starszej generacji, zastępując go układem CNC z serii 0-M na potrzeby operacji 5-osiowych. Schneider konkluduje: „Działa, ale niezbyt szybko”.

Przyjęto ogólną zasadę, aby maszyny można było ładować ręcznie, jeśli na przykład nie jest dostępny żaden program lub robot ma przestój — co prawie nigdy się nie zdarza. Ale celem nie jest skrócenie czasu cyklu o kilka dziesiątych sekundy. Priorytetem jest „jakość i precyzja”. „W przypadku tak cennych obrabianych przedmiotów minimalizacja czasu cyklu nie jest poważnym argumentem”, mówi Schneider, przekonany o słuszności swojej decyzji. Użycie robota, przyznaje, nie dałoby żadnej korzyści, choćby z tego powodu, że musiałby tylko czekać, dopóki nie pobierze następnej części z maszyny. W przypadku serii 10 czy 20 tysięcy sztuk byłaby to zupełnie inna historia.

Jak łatwo się zorientować na podstawie płyty urządzenia Robodrill, obróbka skrawaniem części do zegarka nie jest łatwym zadaniem. W każdym przypadku jest wiele pojedynczych kroków. Schneider: „Mamy wiele składników wymagających 5-osiowej obróbki skrawaniem. I dlatego właśnie naprawdę doceniam to, jak gładko wszystko idzie dzięki układowi CNC FANUC 31i-A5”.

Roboty to modele LR Mate 200iB, które są już eksploatowane od kilku lat. Robot zainstalowany na maszynie Robodrill ma dużo czasu. Długości cyklów obróbki skrawaniem są różne, ale w istocie trwają około 90 sekund lub dłużej. „Robot nie musi pędzić jak szalony”, mówi Schneider i dodaje (z uśmiechem): „Czasami poganiamy go, gdy mamy gości”.

Po procesie ociosywania obrabiany przedmiot jest polerowany. Czasami konieczne jest gratowanie. Firma Bulgari używa do niego dwóch różnych procedur. Wybór jednej z nich zależy głównie od tego, czy części do zegarka mają mieć wykończenie błyszczące czy satynowe. Tylko gdy polerowacz ma daną część w ręku, można zobaczyć, jak dobry jest proces toczenia lub frezowania. „Rzadko się to zdarza, ale jeśli występują jakieś wady, widzimy je dopiero po etapie polerowania. Ale do tego czasu główna część procesu dodawania wartości jest już zakończona”. Jednak nawet najbardziej skrupulatny proces produkcyjny nie jest odporny na wady materiałowe. Mimo to złoto czy platyna jako surowiec nie pozwalają na wytworzenie dwóch czy trzech dodatkowych przedmiotów tylko „na wszelki wypadek”. Jest to luksus, na który można sobie pozwolić tylko podczas uruchamiania produkcji. W końcu niezawodność dostawy jest również kryterium jakości.

Używane produkty firmy FANUC