El Diseño de experimentos (DOE) es un método estadístico estructurado para planificar pruebas que estiman cómo las entradas del proceso afectan a una respuesta medida, incluyendo las interacciones entre las entradas. Se produce una interacción cuando el efecto de una entrada depende de la configuración de otra entrada.
En un proceso de sellado, un equipo podría probar la temperatura y la presión en dos niveles cada una, produciendo cuatro combinaciones de tratamiento en un diseño factorial completo. Probar cada combinación permite al equipo evaluar si una mayor temperatura mejora la resistencia del sellado de manera diferente a baja y alta presión. La prueba de un factor a la vez no resuelve esa interacción en todas las configuraciones propuestas. La decisión operativa concierne a una combinación de configuraciones, por lo que el experimento debe respaldar esa elección.
Un plan de DOE define la respuesta y su procedimiento de medición antes de asignar las corridas de producción. La replicación proporciona una estimación del error experimental. El orden aleatorio de ejecución reduce el riesgo de confundir los efectos de las entradas con cambios relacionados con el tiempo, mientras que el bloqueo explica variables perturbadoras conocidas, como los lotes de material. Por lo tanto, cuatro combinaciones de tratamiento no significan necesariamente cuatro corridas de producción. Los diseños factoriales fraccionados reducen el número inicial de corridas, pero el confundimiento de efectos puede impedir la estimación independiente de los efectos y requerir pruebas de seguimiento.
Dentro DMAIC, el DOE respalda comúnmente las decisiones de la fase de Mejora (Improve) después de que análisis de causa raíz ha identificado las entradas candidatas. Gage R&R ayuda a evaluar la idoneidad de las mediciones cuando las diferencias entre operadores o las lecturas repetidas pueden afectar a los resultados. Las corridas de confirmación prueban las configuraciones propuestas frente a las predicciones del modelo antes de su implementación. El plan de control documenta luego las configuraciones confirmadas y el rango probado, mientras que el cartas de control monitorea el comportamiento posterior del proceso.
