Design of Experiments (DOE) je štruktúrovaná štatistická metóda na plánovanie testov, ktoré odhadujú, ako vstupy procesu ovplyvňujú meranú odozvu, vrátane interakcií medzi vstupmi. K interakcii dochádza, keď efekt jedného vstupu závisí od nastavenia iného vstupu.
V procese tesnenia môže tím testovať teplotu a tlak, každý na dvoch úrovniach, čím vzniknú štyri kombinácie nastavení v plnom faktoriálnom dizajne. Testovanie každej kombinácie umožňuje tímu posúdiť, či vyššia teplota zlepšuje pevnosť spoja odlišne pri nízkom a vysokom tlaku. Testovanie po jednom faktore (one-factor-at-a-time) túto interakciu naprieč navrhovanými nastaveniami neodhalí. Prevádzkové rozhodnutie sa týka kombinácie nastavení, preto musí experiment túto voľbu podporiť.
Plán DOE definuje odozvu a jej postup merania ešte pred pridelením výrobných sérií. Replikácia poskytuje odhad experimentálnej chyby. Randomizované poradie vykonania znižuje riziko zamenenia účinkov vstupov so zmenami súvisiacimi s časom, zatiaľ čo blokovanie zohľadňuje známe rušivé premenné, ako sú šarže materiálu. Štyri kombinácie nastavení preto nemusia nutne znamenať štyri výrobné série. Frakčné faktoriálne dizajny znižujú počiatočný počet vykonaní, ale zmena zámend (aliasing) môže zabrániť samostatnému odhadu účinkov a vyžadovať nadväzujúce testovanie.
V rámci DMAIC DOE zvyčajne podporuje rozhodnutia v fáze Improve po tom, ako analýza koreňových príčin identifikuje potenciálne vstupy. Gage R&R pomáha posúdiť vhodnosť merania v prípadoch, keď výsledky môžu ovplyvniť rozdiely medzi operátormi alebo opakované merania. Potvrdzovacie skúšky testujú navrhnuté nastavenia v porovnaní s predpoveďami modelu pred samotnou implementáciou. Plán riadenia následne dokumentuje potvrdené nastavenia a testovaný rozsah, zatiaľ čo regulačné diagramy monitorujú následné správanie procesu.
