Le plan d'expériences (DOE) est une méthode statistique structurée permettant de planifier des tests qui évaluent l'impact des variables d'entrée d'un processus sur une réponse mesurée, y compris les interactions entre ces entrées. Une interaction se produit lorsque l'effet d'une variable dépend du niveau d'une autre.
Dans un processus de scellage, une équipe peut tester la température et la pression à deux niveaux chacune, générant ainsi quatre combinaisons de traitement dans un plan factoriel complet. Tester chaque combinaison permet à l'équipe d'évaluer si une température plus élevée améliore la résistance du scellage de manière différente à basse et haute pression. Tester un seul facteur à la fois ne permet pas de résoudre cette interaction à travers les réglages proposés. La décision opérationnelle concernant une combinaison de réglages, l'expérience doit soutenir ce choix.
Un plan DOE définit la réponse et sa procédure de mesure avant de planifier les essais de production. La répétition permet d'obtenir une estimation de l'erreur expérimentale. L'ordre aléatoire des essais réduit le risque de confondre les effets des variables d'entrée avec des variations liées au temps, tandis que le blocage prend en compte les variables nuisibles connues telles que les lots de matière première. Quatre combinaisons de traitement ne signifient donc pas nécessairement quatre essais de production. Les plans factoriels fractionnaires réduisent le nombre d'essais initiaux, mais le confusionnage peut empêcher l'estimation séparée des effets et nécessiter des essais complémentaires.
Dans le cadre de DMAIC, le DOE vient généralement appuyer les décisions de la phase Innover/Améliorer (Improve) une fois que analyse des causes racines a identifié les variables d'entrée candidates. R&R des moyens de mesure aide à évaluer l'aptitude du système de mesure lorsque les différences entre opérateurs ou les lectures répétées peuvent influer sur les résultats. Des essais de confirmation permettent de tester les réglages proposés par rapport aux prédictions du modèle avant leur mise en œuvre. Le plan de contrôle documente ensuite les réglages confirmés et la plage testée, tandis que cartes de contrôle surveille le comportement ultérieur du processus.
