Il Design of Experiments (DOE) è un metodo statistico strutturato per pianificare test che stimano come gli input di processo influenzino una risposta misurata, incluse le interazioni tra gli input. Un'interazione si verifica quando l'effetto di un input dipende dall'impostazione di un altro input.
In un processo di sigillatura, un team potrebbe testare temperatura e pressione su due livelli ciascuna, producendo quattro combinazioni di trattamento in un piano fattoriale completo. Testare ogni combinazione consente al team di valutare se una temperatura più elevata migliora la tenuta della sigillatura in modo diverso a bassa e ad alta pressione. I test che variano un fattore alla volta non risolvono tale interazione tra le impostazioni proposte. La decisione operativa riguarda una combinazione di impostazioni, quindi l'esperimento deve supportare tale scelta.
Un piano DOE definisce la risposta e la relativa procedura di misurazione prima di assegnare i cicli di produzione. La replicazione fornisce una stima dell'errore sperimentale. L'ordine casuale delle prove riduce il rischio di confondere gli effetti degli input con i cambiamenti legati al tempo, mentre il raggruppamento in blocchi tiene conto di variabili di disturbo note, come i lotti di materiale. Quattro combinazioni di trattamento non significano quindi necessariamente quattro cicli di produzione. I piani fattoriali frazionati riducono il numero di prove iniziale, ma il fenomeno dell'aliasing può impedire la stima separata degli effetti e richiedere test di approfondimento.
All'interno di DMAIC, la DOE supporta comunemente le decisioni della fase Improve dopo che l'analisi delle cause radice ha identificato i potenziali input. L'analisi Gage R&R aiuta a valutare l'adeguatezza della misurazione quando le differenze tra operatori o le letture ripetute possono influenzare i risultati. Le prove di conferma testano le impostazioni proposte rispetto alle previsioni del modello prima dell'implementazione. Il piano di controllo documenta quindi le impostazioni confermate e l'intervallo testato, mentre le carte di controllo monitorano il successivo comportamento del processo.
