銅鎳合金材料在設計階段考慮到材料和制造過程的內在可變性。銅鎳合金材料沒有給實驗設計帶來理論創新。然而，它在生產應用方面進行了創新，并使該方法在制造部門獲得了成功的應用。傳統的實驗設計難以使用，特別是在需要進行大量實驗和增加加工參數時。因此,銅鎳合金材料實驗設計方法確保多個因素同時考慮,但也確保獲得最優的結果通過執行更少的實驗實驗設計(DOE)田口是用來設計實驗運行布局,研究水平的變化過程的影響參數對輸出性能,因為任何輸入參數的變化會影響輸出功能的性能。重要的是要知道，所有因素對性能的影響都不像那樣。

銅鎳合金材料采用信噪比(S/N)作為其首選排序特性。信噪比被用作一個有限值來代替標準偏差。在最簡單的形式中，S/N比率是均值(信號)與標準偏差(噪聲)的比率。信噪比屬性可分為三大類，不管排序特征類別是什么，較高的信噪比會帶來更好的排序特征。因此，工藝變量的最優度是由最高的信噪比決定的度。銅鎳合金材料技術的創想是固定排序特性以進行優化。排序特性是一個對變體的產品類有重要影響的變量。它是要看到的輸出值。下一步是描述可能損害系統性能和類別的噪聲值。噪聲值是無法檢查的參數，或者檢查起來非常昂貴。

銅鎳合金材料第三個特征是被認為對質量特征有重要影響的控制參數的定義。控制變量是可以調整和繼續的概念因素。每個測試的水平在這個階段確定。每個參數的級別編號定義了測試區域。應確定基質實驗和分析程序。首先，為噪聲和校驗變量選擇合適的正交陣列。銅鎳合金材料為此提供了許多標準的正交陣列。在選擇了合適的陣列后，必須定義一個程序來模擬類特性因噪聲因素的變化。田口建議采用基于正交陣列的模擬來解釋由于噪聲因素改變而產生的產品輸出的均值和方差。