Fairmont développe une machine unique de découpe au diamant équipée d'un système CNC FANUC

Objectif :
Développer une machine CNC répondant aux besoins complexes de l'industrie de découpe au diamant et de la bijouterie italienne, incluant une inspection visuelle et des vérifications de la qualité.

Solution :
Collaborer avec FANUC pour créer une nouvelle machine de découpe au diamant capable de traiter et de graver des billes, des perles et même des orifices.

Résultat :
Une machine qui non seulement augmente la productivité et améliore la qualité du produit fini, mais qui fonctionne également en permanence pour palier aux variations du prix de l'or.



Automatisation dans le secteur de la bijouterie

DE L'OR D'ITALIE

Dans le domaine de la bijouterie, il faut toujours avoir une longueur d'avance. En matière de conception et de technologie notamment. L'objectif ? Réduire les temps de production et proposer de nouvelles pièces sophistiquées. Les machines de découpe au diamant Faimond, un exemple de l'excellence italienne dans ce secteur, remportent la palme de la qualité face à la plupart de ses concurrents asiatiques. La collaboration avec FANUC y est également pour quelque chose. Par Carlo Ploner

La fabrication de bijoux constitue une partie importante de l'industrie « Made in Italy » qui retient l'attention des acheteurs étrangers et confère un prestige certain à des siècles d'artisanat et de tradition dans ce domaine du traitement de l'or et des pierres précieuses. La conception et la technologie sont ce qui rendent les créations de l'industrie de fabrication de bijoux italienne si originales. Toutefois les machines conçues et fabriquées en Italie, plus précisément à Arcugano, au cœur du quartier des bijoutiers de Vicenza, enrichissent les ateliers de fabrication de bijoux à travers le monde.

Parmi les principaux protagonistes de cette aventure, on trouve Faimond S.r.l., une entreprise propriété de la famille Dal Lago forte de plus de 30 années d'expérience dans le domaine de l'ingénierie et de l'automatisation de précision. Faimond est spécialisée dans la fabrication de machines et d'équipements destinés au travail sur des objets précieux ou non précieux. De tels appareils sont utilisés dans l'industrie de la bijouterie, mais également pour produire des accessoires de mode et des éléments de lunettes. Le travail au diamant est l'une des dernières étapes de l'activité de fabrication de bijoux. C'est également l'une des plus importantes puisqu'elle attire grâce aux reflets sur les pièces, ceux qui regardent un bijou pour la première fois. Ce travail permet de graver la surface des composants (en général des billes, des perles ou des chaînes), par conséquent des objets finis plutôt que des matériaux bruts.

UNE PRÉCIEUSE COLLABORATION

« Nous travaillons les matières précieuses comme l'or et l'argent, explique Andrea Dal Lago, directeur des services Administration et Ventes de Faimond, mais également des métaux moins nobles tels que le cuivre. » La particularité du processus désigné par « travail au diamant » tient dans la brillance incroyable qu'il procure aux objets : « Une chaîne pourrait simplement être brossée ou tamisée, mais le fini et les facettes créés par le diamant lui donne sa brillance unique semblable au miroir qui est tant apprécié aujourd'hui, notamment dans les pays arabes et en Inde. » La société Faimond a été créée en 1976 grâce à la vision entrepreneuriale de Gianluigi Dal Lago. « À cette époque, le marché avait besoin de ce type de traitement », explique le fondateur de la société. « Toutefois, les facettes étaient toutes réalisées à la main, à l'aide d'un stylo de gravure. Les temps de traitement étaient évidemment très longs. Le besoin d'usiner des pièces difficiles à réaliser à la main est vite apparu, d'où l'introduction des machines. L'industrialisation a également contribué à augmenter, de façon exponentielle, les volumes de production : si, nous étions capable de traiter manuellement 100 à 200 kg de matériau par jour, les outils nous ont permis d'atteindre 1 000 kg par jour. » Faimond a donc transformé ce nouveau besoin du marché en opportunité commerciale. « À la fin des année 70, la fabrication des bijoux a connu une véritable révolution industrielle. Par exemple, c'était la première fois que nous étions en mesure de produire une chaîne sur laquelle une étoile était gravée, alors qu'autrefois nous ne faisions que des chaînes brillantes. Aujourd'hui, en Italie, peu d'entreprises ont recours à ce type de procédé, mais nous devons envisager ce secteur comme un éventuel créneau commercial. ».

À L'UNISSON DE LA MODE

Comme toutes les activités associées au monde de la mode, la fabrication de bijoux subit l'influence des tendances et des collections, et doit, par conséquent, investir dans l'innovation, un facteur important et indispensable. « Nous fabriquons des machines qui peuvent être utilisées uniquement après un ou deux ans de planification et qui sont déjà dépassées 8 à 12 mois après leur installation. Ceci s'explique par les évolutions perpétuelles du design, et non par l'obsolescence de la technologie. Le design peut changer, mais les machines de découpe au diamant ont souvent été conçues sur mesure, de façon à s'adapter parfaitement au traitement de composants particuliers », souligne Andrea Dal Lago. Sans compter sur la crise qui a touché l'industrie de la bijouterie, au cours des dernières années : « De nos jours, 95 % de nos produits sont exportés à l'étranger : vers la Chine, l'Inde, l'Indonésie, la Russie, les pays arabes... de gros marchés potentiels, mais qui sont également difficiles à pénétrer. Nous devons également nous défendre face aux pays qui copient tout ce que nous faisons comme la Turquie, la Corée et la Chine. Pour nous, il est essentiel de disposer de technologies avancées, car même si les pays émergents peuvent nous concurrencer sur les prix, ils sont actuellement capables de mettre au point les solutions de pointe que nous fournissons. Notre supériorité est le fruit de notre inventivité, de nos compétences et de notre créativité, et ceux qui nous copient ont besoin d'une équipe complète pour assembler un produit similaire à celui conçu par un seul de nos ingénieurs. Le défi à relever est énorme, mais nous comptons bien le gagner. Grâce à notre souci de qualité. »

DE L'IDÉE AU PRODUIT FINI

La dernière née de la série de Faimond, qui compte déjà 27 brevets, est la machine de découpe au diamant Astra qui nous permet de créer des facettes à la surface d'objets sphériques et d'orifices. Elle est équipée d'un contrôleur numérique FANUC. « Nous connaissons FANUC depuis longtemps. C'est une marque qui inspire qualité et fiabilité », déclare Gianluigi Dal Lago. « Jusqu'à présent, nous n'avions jamais utilisé leur technologie, 
mais, aujourd'hui, nos clients demandent de plus en plus de méthodes de traitement complexes et pouvoir compter sur un partenaire comme
FANUC est devenu essentiel pour nous. » La première collaboration entre Faimond et FANUC a abouti à l'implémentation d'une machine de la série FT spéciale, un transfert doté de 4 têtes multiples, conçu sur mesure et hautement productif.

Un partenariat basé sur le désir commun de surmonter des défis : en quelques mois, le projet est devenu une réalité et la machine fonctionnait harmonieusement et sans aucun problème. Ensuite, un espace de travail a été développé pour la vérification du moulage et de la qualité des pièces (les objets sont chargés par le robot anthropomorphique, estampés et mesurés, ainsi qu'ils sont sélectionnés ou éliminés par une inspection visuelle). Tout ça grâce à FANUC. Ainsi que précédemment mentionné, la solution ultime résultant de ce partenariat a été baptisée Astra. C'est une machine de découpe au diamant caractérisée par sa capacité à travailler sur des billes, des perles et même des orifices. « Cette machine répond au besoin de traitement permanent : on ne parle pas en cycles horaires, mais plutôt en cycles hebdomadaires, voire mensuels. L'allumage ou la mise hors tension de la machine ne doit poser aucun problème, de même que les cycles de traitement sans supervision humaine ; aucun temps d'arrêt n'est autorisé car la perte d'un jour de travail signifie être à la merci de la fluctuation des prix de l'or. Nous avions besoin du meilleur et, par conséquent, nous avons choisi un contrôleur FANUC. » La CNC FANUC nous a aussi aidés à améliorer la qualité du produit fini et la productivité de la machine en nous permettant de gagner jusqu'à une demi-seconde par composant traité sur un temps de cycle de 6 secondes ; les dimensions de la pièces sont définies entre 4 et 6 mm environ.

LES DÉFIS NE S'ARRÊTENT JAMAIS 

Faimond a converti l'intégralité du langage logiciel de ses machines pour l'adapter à la série 0i-MD CNC de FANUC. « Pour nous, le défi était d'élever le projet mis en œuvre à un autre niveau et de le répliquer sur le contrôleur numérique FANUC. » La coopération entre les ingénieurs de FANUC et de Faimond nous aide à améliorer la performance de la machine grâce aux compétences électroniques de FANUC en matière de CNC. Astra est en mesure de gérer jusqu'à 7 axes, dont 4 simultanément, et 2 outils automatiquement, de même qu'elle peut travailler verticalement et horizontalement. Étant donné que la différence pour ce type de micro-usinage se trouve principalement dans la précision, l'axe doit être solide d'un point de vue mécanique (sans vibration) et il doit être commandé correctement. Le contrôleur CNC FANUC a été utilisé à 100 % de ses possibilités et, pour des développements futurs (Faimond envisage de fabriquer une machine à 11 axes), un CNC FANUC plus avancé sera utilisé.
Le principal avantage résultant de la collaboration avec FANUC est également d'avoir à faire à un seul fournisseur pour le contrôleur numérique, l'activation du moteur et le robot : les procédures sont simplifiées et chaque pays de l'univers Faimond sait qu'il peut compter sur une référence FANUC pour obtenir de l'aide. Enfin, mais non des moindres, un autre aspect important concerne la récupération des résidus d'or à un pourcentage atteignant 99 %. Toutefois, ce qui rend vraiment spéciale la collaboration entre Faimond et FANUC, c'est la stimulation réciproque face à des défis de plus en plus ambitieux : d'un point de vue technique, naturellement, mais également d'un point de vue commercial. Gianluigi Dal Lago conclut en déclarant : « nous devons trouver un moyen de réaliser un produit qui peut être exporté partout dans le monde, même pour des pays où nous ne pouvons pas vendre certains types de technologies en raison de problèmes de sécurité militaire ou d'embargo ».