Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengidentifikasi penyebab kecacatan produk, kemudian berupaya memberikan usulan perbaikan untuk mengurangi defect yang terjadi, dan dapat meningkatkan level sigma berdasarkan analisis menggunakan metode six sigma melalui pendekatan DMAIC. Objek penelitian merupakan perusahaan manufaktur yang bergerak di bidang produksi pakaian yaitu CV Srisandang Prima Indonesia yang terletak di Perumahan Griya Yasa blok F62 Gentan, Kecamatan Baki, Kabupaten Sukoharjo, Jawa Tengah. Fokus penelitian dilakukan terhadap proses penyablonan custom t-shirt pada divisi produksi karena merupakan sektor penyumbang kecacatan paling besar. Pada tahap Define terdapat empat jenis cacat yang berhasil diidentifikasi, diantaranya adalah SUW, SR, BTS, dan SP. Berdasarkan pengukuran data pada tahap Measure, diketahui nilai DPMO proses penyablonan custom t-shirt pada bulan September 2021 adalah sebesar 21289 DPMO dengan nilai sigma sebesar 3,53 sigma. Kemudian pada tahap Analysis dilakukan penelusuran terhadap empat jenis kecacatan yang terjadi untuk mengetahui akar penyebab masalah menggunakan diagram fishbone dan why-why analysis. Setelah penyebab kecacatan berhasil diidentifikasi, dilakukan brainstorming dengan penanggung jawab produksi pada tahap Improve. Kegiatan ini bertujuan untuk menghasilkan usulan perbaikan untuk meminimalisasi terjadinya defect. Pada tahap terakhir, Control, dilakukan pengukuran data kembali setelah adanya implementasi perbaikan. Diketahui bahwa nilai DPMO proses penyablonan custom t-shirt pada bulan Maret 2022 adalah sebesar 16544 DPMO dengan nilai sigma sebesar 3,63 sigma. Hal tersebut menunjukkan bahwa usaha perbaikan yang telah dijalankan perusahaan memberikan hasil dengan peningkatan sigma sebesar 0,1 sigma.