Après un bref rappel des concepts utilisés pendant la formation Green Belt, le cursus se poursuit par une appropriation en profondeur de la phase «Improve». Lors des précédentes sessions Yellow Belt et Green Belt, le stagiaire a pu appréhender et pratiquer toutes les étapes de la méthodologie DMAIC. La dernière difficulté que doit surmonter le Black Belt est la maîtrise des méthodes d'expérimentation et la conception des plans d'expérience factoriels complets et fractionnaires. Cette compétence ultime permet au Black Belt de maîtriser l'analyse des données du processus et d'atteindre l'objectif fixé dans le mandat de projet. Il est également capable de superviser les Green Belts dans leur travail de collecte des données et dans leur analyse.
Cette formation comporte de nombreux ateliers : des ateliers pratiques de manipulation des statistiques et des ateliers de mise en pratique des méthodologies Lean Six-Sigma.