Design of Experiments (DOE) je strukturovaná statistická metoda pro plánování testů, které odhadují, jak vstupy procesu ovlivňují měřenou odezvu, včetně interakcí mezi vstupy. K interakci dochází, když účinek jednoho vstupu závisí na nastavení jiného vstupu.
V procesu těsnění může tým testovat teplotu a tlak, každý na dvou úrovních, což vytvoří čtyři kombinace ošetření v úplném faktorovém návrhu. Testování každé kombinace umožňuje týmu posoudit, zda vyšší teplota zlepšuje pevnost těsnění odlišně při nízkém a vysokém tlaku. Testování jednoho faktoru po druhém tuto interakci napříč navrženými nastaveními neřeší. Provozní rozhodnutí se týká kombinace nastavení, takže experiment musí tuto volbu podpořit.
Plán DOE definuje odezvu a její postup měření před alokací výrobních běhů. Replikace poskytuje odhad experimentální chyby. Náhodné pořadí běhů snižuje riziko záměny účinků vstupů se změnami souvisejícími s časem, zatímco blokování zohledňuje známé rušivé proměnné, jako jsou šarže materiálu. Čtyři kombinace ošetření proto nemusí nutně znamenat čtyři výrobní běhy. Frakční faktorové návrhy snižují počáteční počet běhů, ale aliasování může zabránit samostatnému odhadu účinků a vyžadovat následné testování.
V rámci DMAIC DOE běžně podporuje rozhodnutí ve fázi Improve poté, co analýza kořenových příčin identifikuje potenciální vstupy. Gage R&R pomáhá posoudit vhodnost měření v případech, kdy mohou výsledky ovlivnit rozdíly mezi operátory nebo opakovaná měření. Potvrzovací řady testují navržená nastavení oproti předpovědím modelu ještě před samotnou implementací. Plán řízení následně dokumentuje potvrzená nastavení a testovaný rozsah, zatímco regulační diagramy monitorují následné chování procesu.