Design of Experiments (DOE) je strukturirana statistična metoda za načrtovanje preizkusov, ki ocenjujejo, kako vstopne spremenljivke procesa vplivajo na merjeni odziv, vključno z interakcijami med vstopnimi spremenljivkami. Do interakcije pride, ko je vpliv ene vstopne spremenljivke odvisen od nastavitve druge vstopne spremenljivke.
V procesu tesnjenja lahko ekipa preizkusi temperaturo in tlak na dveh ravneh vsak, kar v polnem faktorijskem načrtu ustvari štiri kombinacije obdelave. Preizkušanje vsake kombinacije ekipi omogoča oceno, ali višja temperatura drugače izboljša trdnost tesnila pri nizkem in visokem tlaku. Testiranje po enega faktorja naenkrat ne razreši te interakcije pri predlaganih nastavitvah. Operativna odločitev se nanaša na kombinacijo nastavitev, zato mora poskus to izbiro podpreti.
Načrt DOE opredeljuje odziv in njegov merilni postopek pred dodelitvijo proizvodnih izvedb. Replikacija zagotavlja oceno eksperimentalne napake. Randomizirano zaporedje izvajanja zmanjšuje tveganje zamenjave vstopnih učinkov s časovno povezanimi spremembami, medtem ko blokiranje upošteva znane motilne spremenljivke, kot so serije materiala. Štiri kombinacije obdelave zato ne pomenijo nujno štirih proizvodnih izvedb. Delni faktorijski načrti zmanjšajo začetno število izvedb, vendar lahko prekrivanje učinkov (aliasing) prepreči ločeno oceno učinkov in zahteva nadaljnja testiranja.
V okviru DMAIC DOE običajno podpira odločitve v fazi izboljšanja (Improve), ko analiza vzrokov prepozna možne vhodne spremenljivke. Gage R&R pomaga oceniti ustreznost meritev, ko lahko razlike med operaterji ali ponovljena odčitavanja vplivajo na rezultate. Potrditveni znaki preverijo predlagane nastavitve glede na napovedi modela pred samo izvedbo. Nadzorni načrt nato dokumentira potrjene nastavitve in preizkušeni razpon, medtem ko nadzorne kartice spremljajo naknadno obnašanje procesa.
