Deney tasarımı (DOE), bir Lean Six Sigma ekibinin süreç girdilerini birlikte test etmesine ve etkilerinin birbirine nasıl bağlı olduğunu ölçmesine olanak tanır. DOE, ekiplerin çözümleri değerlendirdiği ve hangi girdilerin kontrole ihtiyacı olduğunu belirlediği DMAIC'in Improve (Geliştirme) aşamasına aittir. Üretim süresini ayırmadan önce, sponsurun deneyin çalışma ayarlarına ilişkin bir kararı destekleyip desteklemeyeceğini bilmesi gerekir.
Tek seferde tek faktörlü testler, etkileşimleri belirsiz bırakır
Tek seferde tek faktör (OFAT) testi, diğerlerini sabit tutarken bir girdiyi değiştirir ve ardından süreci başka bir girdi için tekrarlar. Bu durum etkileşimleri belirsiz bırakır: bir faktörün etkisi, başka bir faktörün ayarına bağlıdır. NIST/SEMATECH el kitabı, ilk olarak 2003'te yayınlanan kılavuzunda bu kısıtlamayı açıklamaktadır.
Bir Lean Six Sigma root cause analysis sürecinde, bir etkileşim ekibin neleri belirlemesi gerektiğini değiştirir. Yanıtı etkileyen bir girdiyi belirlemek işin sadece bir parçasıdır. Ekibin ayrıca bu etkinin ayar kombinasyonları arasında nasıl değiştiğini de belirlemesi gerekir. Bir OFAT sonucu, test sırasında sabit tutulan değerler için geçerlidir; test edilmeyen kombinasyonlarda ne olduğunu belirlemez.
Üç faktörlü bir deney, sekizden fazla üretim yuvası gerektirir
NIST'in işlenmiş parlatma örneği; hız ve beslemeyi, derinliğin yanı sıra ve her birini iki seviyede inceler. Tam faktöriyel tasarımı, ana etkilerin ve etkileşimlerin tahmin edilmesine olanak tanıyan sekiz kombinasyon içerir. Bu kombinasyonların tekrarlanması ve üç merkez noktası denemesinin eklenmesi, tamamlanan tasarımı 19 denemeye çıkarır. NIST bunu öğretici bir örnek olarak sunmaktadır ve herhangi bir şirket tasarrufu iddiasında bulunmamaktadır.
| Tasarım aşaması | Bu aşamadaki denemeler | Kümülatif denemeler |
|---|---|---|
| Üç iki seviyeli faktörün tüm kombinasyonları | 8 | 8 |
| Her kombinasyonu tekrarlayın | 8 | 16 |
| Merkez noktası denemelerini ekleyin | 3 | 19 |
Sekiz üretim yuvasının onaylanması, bu DMAIC deneyindeki yalnızca ilk kombinasyonları finanse edecektir. Tekrarlanan çalışmaların da üretim kapasitesine ihtiyacı vardır, tıpkı sonraki doğrulama gibi. Sponsorun incelemesi, benzersiz ayarların sayısını talep edilen toplam üretim süresinden ayırmalıdır.
Ölçüm ve deneme sırası DOE planında yer almalıdır
Measure (Ölçme) aşaması, süreç performansını belirlemeden önce ölçüm sisteminin doğrulanmasını içerir. Bir DOE önerisinde yanıt değişkeni, tanımlanmış bir ölçüm prosedürü ile projenin problem tanımına net bir şekilde bağlanmalıdır. Operatörler arasındaki farklılıklardan veya tekrarlanan okumalardan etkilenen ölçümler için bu hazırlık Gage R&R'ı içerir.
sürecini içerir. Deneme planlaması, deneysel tasarımın bir parçasıdır. NIST'in DOE terminolojisi kılavuzu, farklı amaçlara sahip üç hükmü ayırır:
- Randomization: uygulama kombinasyonlarını ve çalışma sırasını rastgele bir takvim aracılığıyla atamak.
- Replication: deneysel hatayı tahmin etmek için aynı uygulama kombinasyonunu tekrar gerçekleştirmek.
- Blocking: denemeleri, operatörler veya hammadde değişiklikleri gibi bilinen rahatsız edici değişkenler etrafında gruplandırmak, böylece etkilerinin incelenen etkilerden ayrılabilmesini sağlamak.
Projenin Black Belt uzmanı, üretim programının hedeflenen tasarımı koruyup korumadığını değerlendirmelidir. NIST'in parlatma örneğinde, ayarları sabit bir sırayla çalıştırmak, derinlik etkisini gündüz ve gece koşullarıyla karıştırabilir. Operasyonlar tarafından talep edilen bir dizi değişikliği, denemeler başlamadan önce bir tasarım incelemesi gerektirir.
Kesirli faktöriyel tasarımlar, denemeleri varsayımlarla takas eder
Kesirli faktöriyel tasarım, tam faktöriyel kombinasyonlarının seçilmiş bir alt kümesini kullanır. Daha az deneme, örtüşme (aliasing) ile birlikte gelir: tahmin edilen bir etki, diğer etkilerin katkılarını içerebilir. NIST bu sorunu, ana etkilerin iki faktörlü etkileşimlerle karıştırıldığı yarım kesir örneğiyle gösterir.
Bir Lean Six Sigma process optimization projesi için tasarım incelemesinin hangi etkilerin karışık kaldığını belirlemesi gerekir. Çalışma kararı bir girdi etkisini bir etkileşimden ayırmaya bağlıysa teklifin, ekibin bunları nasıl ayırt edeceğini açıklaması gerekir. Sponsor, bu etkileri çözmek için gereken takip denemeleri için bütçe ayırdığında daha küçük bir ilk deney savunulabilir.
Bir Lean Six Sigma çalışmasında kaplama ve yağlayıcı seçimi
Materials Science Forum'da 2022 yılında yayınlanan bir çalışma, kalıp ve zımba aşınmasını incelemek için DMAIC kapsamında DOE metodolojisini uygulamıştır. Çalışma, AlCrN-PVD kaplama ile aloe vera yağının tercih edilen bir kombinasyon olduğunu bildirmiştir. Bu bulgu, söz konusu çalışmanın koşulları altında bir kaplama ve yağlayıcı seçimini desteklemektedir. Aynı kombinasyonu başka bir üretim sürecine uygulamak, o sürecin kendi koşulları altında test yapılmasını gerektirir.
Doğrulama denemeleri, Control aşaması devir tesliminden önce gelir
Uydurulan bir DOE modelinin önerilen çalışma ayarlarında doğrulanması gerekir. NIST, bu ayarlar orijinal deneyde yer almış olsa bile, önerilen en iyi ayarlarda en az üç doğrulama denemesi önermektedir. Kılavuz ayrıca deneysel ortamın yeniden üretilmesini ve tahmin edilen ile gözlemlenen yanıtlar arasındaki tutarsızlıkların araştırılmasını gerektirir.
DMAIC devir tesliminde, kontrol planı doğrulanmış ayarları ve bunların test edilmiş çalışma aralığını tanımlamalıdır. Bu ayarlar daha sonra süreci izlemek için kullanılan kontrol grafikleri ile birlikte standart işin bir parçası hâline gelir. Kabul kriterleri ayrıca, test edilen aralığın dışındaki bir ayar değişikliğine kimin yetki verdiğini ve bu değişikliğin hangi kanıtları gerektirdiğini belirtmelidir.
Kaynaklar
- NIST/SEMATECH (2003 el kitabı, çevrimiçi baskı), "One variable at a time": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section2/pri212.htm. (itl.nist.gov)
- NIST/SEMATECH (2003 el kitabı, çevrimiçi baskı), "Full factorial example": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section3/pri3332.htm. (itl.nist.gov)
- NIST/SEMATECH (2003 el kitabı, çevrimiçi baskı), "A Glossary of DOE Terminology": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section7/pri7.htm. (itl.nist.gov)
- NIST/SEMATECH (2003 el kitabı, çevrimiçi baskı), "Confounding (also called aliasing)": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section3/pri3343.htm. (itl.nist.gov)
- Materials Science Forum (2022), "Yalın Six Sigma Yaklaşımıyla Damgalama Prosesinde Kalıp ve Zımba Aşınmasının Azaltılması": https://www.scientific.net/MSF.1058.165. (scientific.net)
- NIST/SEMATECH (2003 el kitabı, çevrimiçi baskı), "How to confirm DOE results (confirmatory runs)": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section4/pri46.htm. (itl.nist.gov)
