PT. XYZ adalah salah satu perusahaan BUMN yang bergerak di bidang industri baja. Penelitian dilakukan di Plant Cold Rolling Mill. Pada plant ini memproduksi gulungan baja dengan salah satu produk yang diproduksi yaitu Full Hard dengan ukuran 0.2 x 914 mm. Full Hard 0.2 x 914 mm adalah produk populer karena mempunyai target produksi yang tinggi dibandingkan dengan ukuran lainnya sebesar 111,976 ton. Berdasarkan data historis produksi produk Full Hard 0.2 x 914 mm tahun 2018 periode Januari s.d Desember menghasilkan jumlah produksi 121,637 ton dengan persentase produk defect 16 %. Pada penelitian ini, fokus penelitian di mill Continous Tandem Cold Mill (CTCM) karena mill yang paling banyak menghasilkan defective dibandingkan 2 mill lainnya sebesar 19,404 ton. Terdapat 6 proses produksi yang dilakukan pada mill CTCM, pada penelitian ini berfokus pada proses recoiling dan proses welding. Terdapat 1 jenis cacat (pinch mark) pada proses welding dan 2 jenis cacat (telescopic coil dan mandrel kink) pada proses recoiling dengan 6 buah CTQ. Maka digunakan metodologi Six Sigma yaitu DMAIC untuk memperbaiki proses yang bermasalah yaitu pada proses welding dan proses recoiling. Diketahui bahwa nilai DPMO sebesar 28,604 dan nilai sigma sebesar 3.432 dari hasil perhitungan tersebut dapat diidentifikasi bahwa kapabilitas proses yang terjadi pada periode Januari s.d Desember 2018 masih dibawah 6 sigma. Dengan melakukan tools analisis diagram sebab-akibat dapat diketahui faktor penyebab terjadinya proses yang bermasalah yaitu proses welding dan proses recoiling. Kemudian menentukan prioritas perbaikan menggunakan FMEA. Usulan perbaikan yang dilakukan pada proses welding adalah dengan merancang andon visual suhu pada mesin welder dan pada proses recoiling adalah rancangan prosedur pemasangan steel sleeve menggunakan alat spool feeding, merancang usulan pemeliharaan dan perawatan steel sleeve, dan rancangan usulan lembar pemeliharaan dan perawatan steel sleeve.