DOE in Lean en Agile: de kracht van gecontroleerd experimenteren

Wat is Design of Experiments?

Binnen Lean en Agile draait verandering om situatie afhankelijk het meest passend toe te passen en om leren. Teams zoeken voortdurend naar manieren om processen met flow te creëren , meer waarde voor de klant te creëren en verspilling te verminderen, zodat er nog meer focus kan zijn op waarde.

Binnen Agile wordt er vaker gesproken over empirisme. Het transparant maken, inspecteren en adapteren. Hierbinnen kunnen experimenten helpen om aan te passen aan de situatie. 

Binnen Lean wordt er vaker gesproken over Kaizen. Verandering ten goede en bijvoorbeeld kanban is het inzichtelijk maken om vervolgens een systeem van flow te creeren en een pull-effect te creëren. Binnen Lean helpen experimenten om na te gaan welke stappen effect hebben op gewenste resultaten. Experimenteren is het belangrijk om veranderingen niet zomaar door te voeren, maar eerst te testen.

Een aantal voordelen van experimenteren:

• Je maakt kenbaar dat het een experiment is, waardoor het mogelijk makkelijk is voor mensen te accepteren. Het kan weer terug veranderen naar de status quo.
  
  
• Ervarend leren zorgt voor betrokkenheid en zonder "eeuwige discussies" te doorleven en reflecteren.
  
  
• Je kadert af waar het experiment over gaat en maakt kenbaar waar het aan bijdraagt. Goede formuleren van een experiment helpt iedereen begrijpen waarom het gedaan wordt.
  
• Iets als experiment benoemen zorgt ervoor dat het draagvlak kan worden verdeelt in plaats van dat "iemand het heeft ingevoerd".

Design of Experiments (DOE), oftewel proefopzet, is een gestructureerde methode om te onderzoeken welke factoren invloed hebben op een proces en welke verandering daadwerkelijk leidt tot betere prestaties. In plaats van aannames te doen, worden hypotheses getest met zorgvuldig ontworpen experimenten.

Hoewel DOE zijn oorsprong vindt in wetenschappelijk onderzoek, past de methode uitstekend binnen Lean en Agile. Beide werkwijzen stimuleren een cultuur van experimenteren, leren en continu verbeteren/verandering.

DOE binnen Lean

Lean richt zich op kaizen van processen door focus te vergroten (verspilling te verminderen) en meer waarde te creëren voor de klant. Een belangrijk uitgangspunt is dat veranderingen worden gebaseerd op feiten en waarnemingen in plaats van op onderbuikgevoel.

Design of Experiments ondersteunt deze manier van werken doordat teams gecontroleerd kunnen onderzoeken welke veranderingen werkelijk effect hebben.

DOE helpt organisaties om:

• de werkelijke oorzaken van problemen te achterhalen;
• aannames te vervangen door meetbare resultaten;
• verspilling van tijd, geld en middelen te voorkomen;
• verbeteringen sneller en betrouwbaarder door te voeren;
• processen stabieler en voorspelbaarder te maken.

In plaats van direct een oplossing te implementeren, leert een Lean-team eerst welke verandering het meeste effect heeft.

DOE binnen Agile

Ook binnen Agile is experimenteren een belangrijk onderdeel van het ontwikkelproces. Agile-teams werken in korte iteraties waarin zij regelmatig nieuwe ideeën testen en op basis van feedback bijsturen.

Design of Experiments biedt hiervoor een gestructureerde aanpak. Wanneer meerdere mogelijke verbeteringen tegelijk onderzocht moeten worden, helpt DOE om inzicht te krijgen in welke combinatie van veranderingen de meeste waarde oplevert.

Dit voorkomt dat teams maanden investeren in oplossingen die uiteindelijk weinig bijdragen aan het gewenste resultaat.

Van probleem naar experiment

Een experiment begint altijd met een duidelijke vraag. Afhankelijk van de mogelijkheden zo SMART mogelijk gemaakt. Echter uberhaupt beginnen met een vraag helpt al.

Bijvoorbeeld:

"Waarom duurt onze orderverwerking langer dan gewenst?"

Vervolgens bepaalt het team welke factoren mogelijk invloed hebben op het proces.

Denk bijvoorbeeld aan:

• de volgorde van werkzaamheden;
• de gebruikte software;
• de verdeling van taken;
• het aantal controles;
• de planning van werkzaamheden.

Daarna wordt vastgesteld welke resultaten gemeten worden, zoals:

• doorlooptijd;
• foutpercentage;
• klanttevredenheid;
• wachttijd;
• productiviteit.

Door verschillende combinaties van factoren te testen ontstaat inzicht in wat werkelijk verschil maakt.

Factoren en resultaten

Factoren zijn de onderdelen van een proces die bewust worden aangepast tijdens een experiment.

Voorbeelden van Factoren zijn:

• werkvolgorde;
• bezetting;
• planning;
• communicatiemethode;
• hulpmiddelen;
• standaard werkinstructies.

De resultaten zijn de uitkomsten die worden gemeten.

Voorbeelden van Resultaten:

• kortere doorlooptijden;
• minder fouten;
• hogere klanttevredenheid;
• minder wachttijd;
• hogere productiviteit.

Het doel is om vast te stellen welke factoren de grootste invloed hebben op deze resultaten.

Waarom niet één verandering tegelijk?

Veel verbeterteams voeren één wijziging door en kijken vervolgens of het proces verbetert.

Deze aanpak lijkt logisch, maar heeft beperkingen.

In de praktijk beïnvloeden factoren elkaar vaak. Een verandering kan alleen effect hebben wanneer ook een andere factor verandert.

Stel dat een magazijn de orderverwerking wil versnellen.

Mogelijke verbeteringen zijn:

• een andere looproute;
• digitale picklijsten;
• een nieuwe taakverdeling.

Wanneer deze afzonderlijk worden getest, lijken de resultaten misschien beperkt.

DOE maakt het mogelijk om verschillende combinaties te onderzoeken. Zo wordt zichtbaar dat juist de combinatie van een nieuwe looproute én digitale picklijsten voor een aanzienlijke tijdsbesparing zorgt.

Een voorbeeld binnen Lean

Een organisatie ontvangt regelmatig klachten over lange wachttijden.

Het verbeterteam vermoedt dat meerdere factoren een rol spelen:

• de planning;
• de werkverdeling;
• de volgorde van werkzaamheden.

Met behulp van Design of Experiments worden verschillende combinaties getest.

Na enkele experimenten blijkt:

• de planning heeft beperkte invloed;
• een andere werkverdeling levert verbetering op;
• de combinatie van een aangepaste werkverdeling én een andere volgorde van werkzaamheden verkort de doorlooptijd aanzienlijk.

Door eerst te experimenteren wordt voorkomen dat tijd wordt besteed aan oplossingen die weinig effect hebben.

DOE en de PDCA-cyclus

Design of Experiments sluit goed aan bij de PDCA-cyclus.

Plan

Formuleer een hypothese en ontwerp het experiment.

Do

Voer het experiment op kleine schaal uit.

Check

Meet de resultaten en vergelijk deze met de verwachting.

Act

Voer de verbetering definitief door of stel een nieuwe hypothese op.

DOE geeft extra structuur aan iedere stap van deze verbetercyclus.

Full Factorial Design

Een veelgebruikte vorm van DOE is het Full Factorial Design.

Hierbij worden alle mogelijke combinaties van factoren onderzocht.

Stel dat twee factoren worden getest:

• standaard werkinstructies (wel of niet);
• dagelijkse teamoverleggen (wel of niet).

Dan ontstaan vier mogelijke combinaties.

Door alle combinaties uit te voeren wordt duidelijk welke maatregel de meeste invloed heeft en of beide maatregelen elkaar versterken.

Fractional Factorial Design

Wanneer veel factoren onderzocht moeten worden, kan het aantal experimenten snel oplopen.

Daarom wordt vaak gekozen voor een Fractional Factorial Design.

Hierbij wordt slechts een deel van alle mogelijke combinaties getest, terwijl toch betrouwbare conclusies kunnen worden getrokken over de belangrijkste invloeden.

Hiermee blijven experimenten praktisch uitvoerbaar zonder belangrijke inzichten te verliezen.

Randomiseren

Een experiment moet zo objectief mogelijk worden uitgevoerd.

Daarom worden experimenten vaak in willekeurige volgorde uitgevoerd.

Hierdoor wordt voorkomen dat externe omstandigheden, zoals drukte, tijdstip of bezetting, onbedoeld invloed hebben op de resultaten.

Herhalen van experimenten

Een goed experiment wordt meerdere keren uitgevoerd.

Door experimenten te herhalen ontstaat een betrouwbaarder beeld van de effecten van een verandering.

Zo wordt duidelijk of een verbetering structureel is of slechts een toevallig resultaat.

DOE als hulpmiddel voor Kaizen

Kaizen draait om continu verbeteren door kleine, beheersbare stappen te zetten.

Design of Experiments maakt deze verbeteringen krachtiger doordat iedere verandering wordt gezien als een experiment.

Een team formuleert bijvoorbeeld de hypothese:

"Wanneer we de dagelijkse overdracht standaardiseren én visuele werkinstructies gebruiken, neemt de gemiddelde doorlooptijd met 20% af."

In plaats van beide verbeteringen direct organisatiebreed door te voeren, worden ze eerst getest.

Op basis van de resultaten besluit het team welke werkwijze daadwerkelijk meer waarde oplevert.

Hierdoor ontstaat een cultuur waarin leren belangrijker is dan aannames bevestigen.

DOE binnen Agile-teams

Agile-teams werken in korte iteraties waarin continu wordt geleerd.

Design of Experiments helpt deze teams om experimenten beter op te zetten.

In plaats van willekeurig nieuwe werkwijzen uit te proberen, wordt vooraf bepaald:

• welke verandering wordt getest;
• welke resultaten verwacht worden;
• hoe succes wordt gemeten;
• wanneer het experiment geslaagd is.

Zo ontstaat een transparant leerproces waarin beslissingen gebaseerd zijn op meetbare resultaten.

Voordelen van Design of Experiments

Door DOE toe te passen binnen Lean en Agile ontstaan verschillende voordelen:

• sneller inzicht in oorzaak en gevolg;
• minder verspilling door onnodige verbeteringen;
• betere onderbouwing van beslissingen;
• hogere processtabiliteit;
• meer voorspelbare resultaten;
• kortere doorlooptijden;
• betere samenwerking binnen verbeterteams;
• een sterkere cultuur van continu leren.

Aandachtspunten

Hoewel Design of Experiments veel voordelen biedt, vraagt de methode om een zorgvuldige voorbereiding.

Belangrijke aandachtspunten zijn:

• formuleer een duidelijke hypothese;
• bepaal vooraf welke resultaten worden gemeten;
• wijzig alleen de gekozen factoren;
• leg alle resultaten zorgvuldig vast;
• trek conclusies op basis van gegevens en niet op gevoel.

Een eenvoudig experiment dat goed is opgezet levert vaak meer waarde op dan een uitgebreid experiment zonder duidelijke meetmethode.

Conclusie

Design of Experiments is een waardevolle methode voor organisaties die Lean en Agile toepassen. Door verbeteringen eerst gecontroleerd te testen, ontstaat inzicht in de werkelijke effecten van veranderingen. Teams leren sneller, nemen beter onderbouwde beslissingen en voorkomen dat tijd en middelen worden verspild aan oplossingen die weinig bijdragen.

Binnen Lean ondersteunt DOE het streven naar minder verspilling en stabielere processen. Binnen Agile helpt het teams om iteratief te leren en op basis van feedback continu te verbeteren. In beide werkwijzen staat hetzelfde principe centraal: niet uitgaan van aannames, maar leren door gecontroleerd te experimenteren en de resultaten te gebruiken als basis voor de volgende verbetering.