Forsøgsplanlægning (DOE) er en struktureret statistisk metode til planlægning af tests, der estimerer, hvordan procesinput påvirker et målt respons, herunder samspil mellem input. Et samspil opstår, når effekten af ét input afhænger af et andet inputs indstilling.
I en forseglingsproces kan et team teste temperatur og tryk på to niveauer hver, hvilket giver fire behandlingskombinationer i et fuldt faktorforsøg. Test af enhver kombination giver teamet mulighed for at vurdere, om højere temperatur forbedrer forseglingsstyrken forskelligt ved lavt og højt tryk. Én-faktor-at-a-time-testning afklarer ikke dette samspil på tværs af de foreslåede indstillinger. Driftsbeslutningen vedrører en kombination af indstillinger, så eksperimentet skal understøtte dette valg.
En DOE-plan definerer responset og dets måleprocedure, før produktionskørsler allokeres. Replikering giver et skøn over den eksperimentelle fejl. Randomiseret kørselsrækkefølge reducerer risikoen for at forveksle inputeffekter med tidsrelaterede ændringer, mens blokdeling tager højde for kendte udefrakommende variabler såsom materialebatches. Fire behandlingskombinationer betyder derfor ikke nødvendigvis fire produktionskørsler. Reducerede faktorforsøg reducerer det indledende antalkørsler, men aliasing kan forhindre separat estimering af effekter og kræve opfølgende testning.
Inden for DMAIC understøtter DOE ofte beslutninger i Improve-fasen, efter at årsagsanalysen har identificeret potentielle inputfaktorer. Gage R&R hjælper med at vurdere målesystemets egnethed, når operatørforskelle eller gentagne målinger kan påvirke resultaterne. Bekræftelseskørsler tester de foreslåede indstillinger mod modellens forudsigelser før implementering. Derefter dokumenterer kontrolplanen de bekræftede indstillinger og det testede område, mens styrediagrammer overvåger den efterfølgende procesadfærd.