LVMH Group använder Robodrill för att säkerställa fulländad kvalitet på den exklusiva klockserien Bulgari

Uppgift:
Delvis automatisera tillverkningen av premiumklockor och smycken för att uppnå maximal kvalitet och precision. Det här behöver fungera även för små tillverkningsserier i fråga om tid och effektivitet. 

Lösning:
Fräsning av klockboetter och andra delar med Robodrill fleroperationsmaskiner. Robodrill har en inneboende flexibilitet och är både enkel att installera och använda, vilket gör den idealisk för tillverkning av delar till klockor.

Resultat:
Tack vare Robodrills smarta koncept för verktyg och inspänning lönar det sig att automatisera även mycket små tillverkningsserier. När ett arbetsstycke har installerats går det snabbt att byta ut verktygen.


Dags för automatisering

Bulgari förlitar sig på robust produktionsutrustning i klocktillverkningen

Alla som bär ett värde motsvarande en robot på handleden kräver perfektion. Premiumklockor kopplas till manuellt hantverk i världsklass. Men en viss grad av automatisk produktion är rimligt av kvalitetsskäl.

Våren 2011 köpte LVMH Group en majoritetspost i den italienska Bulgari-familjens imperium. Smycken och klockor med den typiska ”Bvlgari”-logotypen pryder nu den franska tillverkarens lyxartiklar. Efter Louis Vuitton, Moët och Hennessy, numera Bulgari, bildades 1884 av den grekiska silversmeden Voulgaris.

Men det faktum att den största Bulgari-butiken finns i Tokyo – av alla ställen – har inget att göra med att klockorna tillverkas med FANUC-maskiner och med hjälp av FANUC-robotar. Bulgaris klockor tillverkas – förstås – i Schweiz. Huvudkontoret i Neuchâtel assisteras av flera andra platser, och företagsdivisionen med det fullständiga namnet Bulgari Haute Horlogerie SA har omkring 500 anställda plus några äldre robotar. Om en ny klocka designas i det ”kreativa centret” i Neuchâtel så tas ritningarna och 3D-CAD-informationen emot av Andreas Schneider, som är produktionsansvarig i La Chaux-de Fonds. Baserat på denna information börjar han med att generera klämanordningar och hållare för arbetsstycken. Därefter planerar han produktionen steg för steg. Planeringen utgör samtidigt grunden för Robodrill-maskinens CNC-program.

Vid enstaka tillfällen, till exempel vid världens största och viktigaste klockutställning Baselworld, lanserar Bulgari särskilda modeller i begränsade upplagor. Uttrycket ”upplaga” är synnerligen relativt: 2014 års utgåva omfattade endast 10 exemplar för samlare – och köparna hade utsetts långt innan den första infattningen skapades. Samma produktionsrutin används både för så sällsynta produkter och produkter som tillverkas i stora serier. Boetterna till dyrbara samlarklockor fräses också av Robodrill-maskiner. Andreas Schneider: ”Vi är specialiserade på små serier, och vi vet till och med hur vi producerar dem ekonomiskt.”

Bulgaris urtavlor konfigureras i flera lager. De är så invecklade att det finns en oberoende tillverkningsoperation för det, förutom en för armbanden. Boetten, visarna och boettens baksida produceras i La Chaux de Fonds. Så snart designer och ritningar anländer från huvudkontoret i Neuchâtel skickas de enskilda delarna tillbaka dit för montering.

En provserie och en liten samlarutgåva består av tio enheter. Vanliga serier från Bulgari består av 20 till 1 000 klockor. Schneider: ”Från 100 enheter tillverkas boettens delar av robotcellerna” Andreas Schneider när han förklarar automatiseringsmetoderna. Det faktum att automatisering är lönsamt även för små serier beror på det geniala verktygs- och fastspänningskonceptet. För när ett arbetsstycke har konfigurerats så går det snabbt att byta ut verktygen. För återkommande delar där verktygen och klämmorna är redo att använda tar det mindre än två timmar.

Men också för nya komponenter går den inledande verktygskonfigurationen mycket snabbt. En del hänsyn behöver tas, till exempel: Vilka slags verktyg behöver jag? Var spänner jag fast det: på insidan eller på utsidan? Därefter fräses infattningarna baserade på CAD-data. Förproducerade infattningar med standarddiametrar som halvfärdiga produkter i lager kan förkorta det här steget avsevärt. FANUC Robodrill är till stor hjälp redan i den här fasen. Chefen för bearbetningsproduktion understryker: Vi gör allting med Robodrill. Helt och hållet. Fullständigt.” Uppenbart går det så smidigt och snabbt att han inte ens behöver formulera det i fullständiga meningar.

Bearbetningsverktygen laddas i Robodrill-magasinet med 21 verktygspositioner och flyttas in i maskinen. Standardverktyg sätts in enligt materialförteckningen och förvaras separat. Endast specialverktyg tilldelas den särskilda verktygsuppsättningen för ett arbetsstycke. Schneider: ”Men vi försöker också återanvända specialverktygen. Om vi till exempel behöver ett specialverktyg för fräsning frågar vi alltid: Finns det andra komponenter som det kan användas för? När verktygen satts på plats och infattningarna har preparerats, så ställs roboten upp framför Robodrill och robotens periferiutrustning konfigureras: Vilken pall kan användas för arbetsstycket att vila på? Hur många delar får plats på pallen?

Produktion på begäran

Om beställningen har slutförts så placeras pallen, arbetsspecifika spännhylsor och gripdonet på ett rack och flyttas till verktygslagringsplatsen – som för övrigt består av vanlig rackförvaring, även om många värdefulla föremål lagras där. Det är värt att nämnas. Av uppenbara skäl är Bulgaris materiallager ett valv.

Själva bearbetningen utförs i en tämligen konventionell process, åtminstone vad gäller bearbetningstekniken – även om det är en mycket värdefull komponent. Beroende på typen av boett så kan den svarvas eller fräsas, först med ett basmått som referens eller referensyta. Vad gäller precisionen bestämmer en ”chef de polissage” hur många hundradelars precision som krävs, enligt Schneider. Maskinerna består av sex FANUC Robodrill-enheter, där alla är utformade som 5-axliga fleroperationsmaskiner, och utrustning med en FANUC CNC 31i-Model A5. När det krävs precision är FANUCs maskiner rätt väg. Andra femaxliga maskiner sköter om underordnade tillverkningsuppgifter. Och för flera år sedan uppgraderade Bulgaris produktionsexperter en gammal Kitamura-maskin med en FANUC CNC-maskin från förra generationen med en CNC-maskin i serie 0-M för femaxelbearbetning. Schneiders slutsats: ”Det fungerar, men inte särskilt snabbt.”

Som grundregel kan maskinerna även matas manuellt om program saknas, till exempel om roboten stannar – och det händer nästan aldrig. Men målet är inte att minska cykeltiden med några tiondels sekunder. ”Kvalitet och precision” är prioriterade. ”För så värdefulla arbetsstycken är minskad cykeltid inte ett seriöst argument”, säger Schneider. Och han låter säker på sin sak. Han erkänner att det inte innebär några fördelar att använda roboten, enbart därför att den bara skulle behöva vänta tills den hämtade nästa del från maskinen. Men för en serie på 10 000 eller 20 000 enheter blir det en helt annan sak.

Robodrills typskylt visar tydligt att det inte är särskilt enkelt att bearbeta komponenter till klockor. Det finns ett stort antal individuella steg. Schneider: ”Vi har många komponenter med femaxlig bearbetning. Och därför uppskattar jag verkligen hur smidigt allting går med FANUC CNC 31i-A5.”

Robotarna består av LR Mate 200iBs och har vid det här laget varit i drift i några år. Roboten som installerats i Robodrill har gott om tid. Bearbetningscyklerna är olika långa, men tar i själva verket 90 sekunder eller mer. ”Roboten behöver inte köra för fullt”, säger Schneider och tillägger med ett skratt: ”Ibland när besökare kommer drar vi på.”

Efter spånbearbetningen poleras arbetsstycket. Ibland krävs avgradning. Bulgari gör det med två olika metoder. Det beror huvudsakligen på om klockans komponenter ska ha blank eller matt finish. Först när poleraren har delen i handen går det att se hur bra svarvnings- eller fräsningsprocessen är. ”Det är sällsynt, men om bearbetningsfel uppstår ser vi det först efter poleringen. Men då har den största delen av den värdehöjande processen redan slutförts.” Inte ens den noggrannaste tillverkningsprocessen är immun mot materialfel. Men ändå: Med guld och platina som råmaterial fungerar det inte att göra två eller tre extra arbetsstycken, bara för att vara på den säkra sidan. Det är en lyx som man bara har råd med i början av produktionen. Trots allt är leveranssäkerhet också ett kvalitetsvillkor.