Design of Experiments (DOE) is een gestructureerde statistische methode voor het plannen van tests die schatten hoe procesinput een gemeten respons beïnvloedt, inclusief interacties tussen inputs. Een interactie treedt op wanneer het effect van de ene input afhangt van de instelling van een andere input.
In een afdichtingsproces kan een team temperatuur en druk op elk twee niveaus testen, wat resulteert in vier behandelingscombinaties in een volledig factorieel ontwerp. Door elke combinatie te testen, kan het team beoordelen of een hogere temperatuur de sterkte van de afdichting bij lage en hoge druk op een verschillende manier verbetert. Testen volgens de 'één-factor-per-keer'-methode lost die interactie over de voorgestelde instellingen niet op. De operationele beslissing betreft een combinatie van instellingen, dus het experiment moet die keuze ondersteunen.
Een DOE-plan definieert de respons en de bijbehorende meetprocedure voordat productieruns worden toegewezen. Replicatie biedt een schatting van de experimentele fout. Een gerandomiseerde runvolgorde vermindert het risico op het verwarren van invoereffecten met tijdsgebonden veranderingen, terwijl blokkering rekening houdt met bekende stoorvariabelen zoals materiaalbatches. Vier behandelingscombinaties betekenen dus niet noodzakelijk vier productieruns. Fractionele factoriële ontwerpen verminderen het initiële aantal runs, maar aliasing kan een afzonderlijke schatting van effecten verhinderen en vervolgtesten vereisen.
Binnen DMAIC ondersteunt DOE doorgaans beslissingen in de Improve-fase nadat de oorzakenanalyse potentiële invoervariabelen heeft geïdentificeerd. Gage R&R helpt bij het beoordelen van de geschiktheid van de meting wanneer verschillen tussen operators of herhaalde metingen de resultaten kunnen beïnvloeden. Bevestigingsruns testen de voorgestelde instellingen tegen de voorspellingen van het model vóór de implementatie. Het beheersplan legt vervolgens de bevestigde instellingen en het geteste bereik vast, terwijl regelkaarten het daaropvolgende procesverloop bewaken.
