Koesuunnittelu (Design of Experiments, DOE) on strukturoitu tilastollinen menetelmä sellaisten testien suunnitteluun, joilla arvioidaan prosessin syötteiden vaikutusta mitattavaan vasteeseen, mukaan lukien syötteiden väliset yhdysvaikutukset. Yhdysvaikutus syntyy silloin, kun yhden syötteen vaikutus riippuu toisen syötteen asetuksesta.
Tiivistysprosessissa tiimi saattaa testata lämpötilaa ja painetta kumpaakin kahdella tasolla, jolloin saadaan neljä käsittelyyhdistelmää täydellisessä faktorikokeessa. Jokaisen yhdistelmän testaaminen mahdollistaa sen arvioimisen, parantaako korkeampi lämpötila tiivisteen lujuutta eri tavalla matalassa ja korkeassa paineessa. Muuttuja kerrallaan -testaus ei ratkaise tätä yhdysvaikutusta ehdotettujen asetusten välillä. Toiminnallinen päätös koskee asetusten yhdistelmää, joten kokeen on tuettava tätä valintaa.
DOE-suunnitelmassa määritellään vaste ja sen mittausmenetelmä ennen tuotantoajojen jakamista. Toisto tarjoaa arvion kokeellisesta virheestä. Satunnaistettu ajojärjestys pienentää riskiä sekoittaa syötevaikutukset aikaan liittyviin muutoksiin, kun taas blochointi huomioi tunnetut häiriömuuttujat, kuten materiaalierät. Neljä käsittelyyhdistelmää ei siten välttämättä tarkoita neljää tuotantoajoa. Osittaistoistot eli murtofaktorikokeet vähentävät alustavaa ajomäärää, mutta aliasing (vaikutusten sekoittuminen) voi estää vaikutusten erillisen arvioinnin ja vaatia jatkotestausta.
Within DMAIC, DOE commonly supports Improve-phase decisions after juurisyyanalyysissa has identified candidate inputs. Gage R&R helps assess measurement suitability when operator differences or repeated readings may affect results. Confirmation runs test the proposed settings against the model's predictions before implementation. The ohjaussuunnitelman then documents the confirmed settings and tested range, while ohjauskortit monitor subsequent process behavior.
