Dès 1901 et la construction de l’usine principale qui abrite les activités de la Tavannes Watch Co. (TWCo), un important département mécanique est intégré à l’entreprise. Une trentaine de mécaniciens construisent dès lors les machines spéciales, les outils et tous les dispositifs techniques nécessaires à la fabrication en série des composants horlogers de la TWCo. Depuis 1909, ces ateliers produisent également les instruments de mesures nécessaires à cette activité, les micromètres, dont les micromètres à pied, pour l’horlogerie et la mécanique notamment.
Dès 1918, un bâtiment nouveau, construit dans le même style que la TWCo et à proximité immédiate de cette dernière, accueille désormais les activités machines et instruments de mesures de l’entreprise horlogère, ces dernières ayant pris de l’importance au fil des ans. Les machines-outils développées d’abord pour assurer à l’interne la fabrication des différents éléments de montres, sont alors fabriquées en séries et destinées à la vente hors entreprise. Le succès est rapidement au rendez-vous puisqu’entre 1900 et 1930, 2000 machines sont commercialisées par l’unité appelée désormais Tavannes Machines Co. (TMCo).
En 1928, le groupe TWCo réussit sa diversification avec la fabrication de pompes à viscose, en collaboration avec la société zurichoise Stüdeli & Cie (Winterthur).
En 1931, la TMCo démarre la fabrication de son célèbre Gyromatic, un tour automatique vertical à 6 broches. Cet appareil de décolletage de grosses pièces en grandes séries, existant en trois déclinaisons, rencontre rapidement un succès mondial.
En 1938, la TMCo, qui était jusqu’alors la division machines de sa société-mère, la Tavannes Watch Co., est transformée en société anonyme indépendante, la Tavannes Machines Co SA. L’entreprise de machines-outils compte alors 300 employés. Les diversifications se poursuivent avec succès. Ainsi, en 1942, une presse-transfert multi-stations à mouler les plastiques thermodurcissants est mise sur le marché et 1946 voit la mise au point d’un tour automatique monobroche à poupée mobile, essentiellement destiné à la fabrication de pièces longues.

Après la Seconde Guerre mondiale, l’entreprise de Tavannes est en plein essor, très prospère et compte plus de 300 employés. Ses produits-phares, marqués du célèbre « Tavannes » et vendus dans le monde entier, sont alors :
  - le Gyromatic, pour le travail en barres ou en mandrin (modèles STA et STE) ;
  - les presses transfert pour plastiques thermodurcissants (modèles C20/2 et C72/8 ; la C150/10 est produite dès 1962) : presse automatique à mouler pour production en grandes séries, en 3 grandeurs, qui moulent des matériaux tels que le bakélite (la C150/10, par ex., comprend 10 stations de moulage, montées sur barillets rotatifs) ;
  - les tours automatiques monobroches horizontaux (M25, M40 et M60) : tours spécialement destiné au décolletage, à l’usinage de pièces longues et minces ;
  - les micromètres (nombreuses variantes)   - la production de pompes à filer la viscose : pompes de filature utilisées pour l’élaboration de fils de rayonne, de fibranne, de nylon, etc. (en 1971, plus d’un millions de pompes ont été fabriquées).
En 1953, TMCo introduit une assurance vieillesse et décès en faveur de son personnel. En 1968, la 500e presse sort des ateliers TMCo.

Dans les années 1970, l’entreprise est toujours active dans les instruments de mesure, le décolletage, l’industrie du plastique et l’industrie textile. Ce domaine a connu un nouveau développement, car, outre les pompes pour fabriquer des fils, la TMCo a mis au point des broches de câblage spécialement conçues pour produire un fil d’une résistance supérieure à ce qui était connu, destiné à l’armature des pneumatiques, soit leur partie textile.
En 1979, TMCo acquiert la société locloise Jall SA, spécialisée dans les petites machines-outils de haute précision pour l’horlogerie et dont les activités sont dès lors transférées dans les locaux de Tavannes.
Au début des années 1980, le virage vers la commande numérique n’est pas manqué et l’on assiste à la sortie du tour horizontal à poupée mobile MA-30 CNC en 1981, ainsi que d’une gamme de petites fraiseuses CNC issues du programme Jall. Un centre d’usinage CNC pour pièces de précision est ensuite mis sur pied sur la base des précédentes. Côté personnel, en 1981, la firme emploi encore 108 personnes.

Malgré un tournant décisif qui se déroule en 1986, cette année-là sonne le glas de l'établissement. Début février, le directeur général Pierre Graber présente en première mondiale une cellule d’usinage, TAM-30-TR CNC, regroupant avec une commande CNC unique un tour MA-30 CNC et un centre d’usinage, avec toute la robotisation des manipulations que cela implique. Une nouveauté révolutionnaire et mondiale ! Tout se présente bien, puisque qu’avant même cette première mondiale, la prototype est vendu à une entreprise italienne, filiale d’Honeywell. Des options d’achat pour la série à venir sont également prises. Cependant, les importants investissements nécessaires pour le lancement de cette nouvelle gamme de produits sont la pierre d’achoppement pour la fabrication de ces systèmes de production avant-gardistes. Les banques notamment rechignent à consentir les crédits-relais nécessaires à l’achat de fournitures et de matières premières nécessaires au lancement de la fabrication des premières séries.
A court de liquidités et en situation financière précaire depuis quelques années, la TMCo dépose son bilan début septembre 1986, faillite qui met les 74 employés encore actifs dans l’entreprise au chômage. La chute de la TMCo prend tout le monde par surprise.

L’usine ferme en 1986 et est revendue par lots :
  - Wisard Frères à Grandval (WFG) acquiert le stock de pièces en cours et le service après-vente des machines TMCo, ainsi que le solde des presses et des tours Gyromatic se trouvant au montage ;
  - le secteur mesures/micromètres est repris par André Frei et Fils SA à Court, qui conserve la marque « Tavannes » ;
  - Pomtava, société créée à Reconvilier, reprend le secteur des pompes ;
  - le programme Jall, acquis par le groupe Greub (La Chaux-de-Fonds), est à l’origine de la société Almac, spécialisée dans la construction de fraiseuses et petits centres d’usinage CNC.
  - les machines de l’atelier de production, l’outillage et le matériel d’atelier sont dispersés lors de la vente aux enchères de liquidation total de janvier 1987 ;
  - l’immeuble est vendu en juillet 1987.