Wat is Design of Experiments (DOE)?
Een Design of Experiments (DOE) is een efficiënte en systematische methodiek om de relatie tussen inputvariabelen (factoren) en outputvariabelen (uitkomsten) te onderzoeken. DOE is een krachtige tool om verwachte en niet verwachte relaties te vinden van de verschillende X-en binnen je proces (je Y). En dit alles door een beperkt aantal experimenten uit te voeren!
Wanneer je bezig bent met het ontwikkelen van een proces of product dan zijn er vaak een aantal factoren die je kan variëren. Deze factoren noemen we de X-en. De X-en kunnen bijvoorbeeld te maken hebben door ergens meer of minder van in te doen, maar kan ook het effect laten zien van het wel of niet uitvoeren van een deelprocesstap. De uitkomst op het totale proces of product noemen we de Y.
Hoe voer je een experiment uit?
Maar als je een experiment moet uitvoeren hoe begin je dan? En als een dergelijk experiment uit verschillende X-en bestaat, welke X kies je dan om te variëren en in welke mate? Om al deze combinaties te testen ben je erg lang bezig. In de praktijk heb je die luxe meestal niet.
Wat je vaak in de praktijk ziet is dat er 1 variabele per keer veranderd wordt. Ook op basis van ervaring heeft men direct een idee welke component welke invloed heeft op het eindresultaat.
Binnen Six Sigma kan hiervoor de tool Design of Experiments (DOE), gebruikt worden. DOE is één van de Six Sigma-tools waarbij op een statistische en gestructureerde opzet een beperkt aantal experimenten uitgevoerd worden die toch voldoende informatie leveren over je complete proces, en zo inzicht te krijgen in de variabelen die het proces beïnvloeden en uiteindelijk de kwaliteit van producten en diensten. Met behulp van deze tool worden ook de randvoorwaarden in kaart gebracht om een proces robuust te maken. Dit wil zeggen dat de kans op afwijkende resultaten (defecten) zo klein mogelijk is.
“Een DOE laat tegelijkertijd de interacties zien van de meerdere variabelen op de uitkomst. Zonder DOE ben je beperkt tot zogeheten OFAT-experimenten; OFAT staat voor ‘One Factor At a Time’ (een factor per keer). Hetgeen wat minder sterk is aan OFAT experimenten is dat je niet ontdekt wat de interacties zijn tussen de variabelen. Bovendien kost het je een eeuwigheid om alle OFAT experimenten uit te voeren.
Tijdspanne Design of experiments (DOE) traject
- Een DOE-traject duurt in organisaties veelal maanden en in laboratoria meerdere dagen tot enkelen maanden.
- Na een 1e DOE gedaan te hebben kan zelfs een 2e DOE (bijvoorbeeld voor finetuning) ook nog plaatsvinden.
De opzet van Design Of Experiments (DOE)
De opzet (Design of Experiments, DOE) is een gestructureerde methode voor het bepalen van de relatie tussen de factoren die het proces beïnvloeden. De factoren zijn hierbij de zogeheten
X-en en het proces is hierbij de Y. De insteek van een DOE is om de relatie tussen de factoren die van invloed zijn op het proces en – dus – het resulterend product en proceskwaliteit vast te stellen. Dit alles met een zo minimaal mogelijk aantal experimenten. DOE wordt uitgevoerd in de Analyze-fase, gedurende de overgang naar de Improve-fase van de DMAIC verbetercyclus.
Minitab
Minitab is een statistisch programma dat je kan helpen met het opstellen, analyseren en interpreteren van een DOE. Uiteindelijk krijg je een opzet van de verschillende experimenten met verschillende combinaties die uitgevoerd dienen te worden. Van ieder experiment kan je vervolgens het effect op je Y weer bepalen. Minitab kan je hierbij ook verder helpen met het analyseren van je data.
