Pabrik Gula Madukismo adalah pabrik gula dan alkohol/spirtus yang berada di Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Perusahaan ini merupakan bentuk dari Perseroan Terbatas (PT), yang berdiri pada tanggal 14 Juni 1955, dan diberi nama PT Madu Baru, yang kemudian dibagi menjadi dua pabrik yaitu Pabrik Gula (PG Madukismo) dan Pabrik Alkohol/Spiritus (PS Madukismo). Berdasarkan observasi awal kondisi di lapangan menyebutkan bahwa masih terdapat produk cacat sehingga mengakibatkan penurunan standar kualitas dan tentu menyebabkan kerugian bagi perusahaan. Tujuan penelitian ini adalah mengidentifikasi jenis cacat yang paling sering dan memberikan usulan pengendalian perbaikan kualitas dengan menggunakan metode six sigma DMAIC untuk meminimalisir produk cacat yang merugikan perusahaan. CTQ (Critical To Quality) yang paling dominan berdasarkan jumlah kecacatan yang sering terjadi adalah warna gula yang tidak sesuai dengan presentase sebesar 36,75%. Berdasarkan CTQ yang sering terjadi didapatkan potential cause dengan nilai RPN (Risk Priority Number) tertinggi sebesar 336 dari perhitungan menggunakan metode FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), yaitu mesin produksi khususnya rotary vacum filter yang tidak bekerja dengan baik. Usulan perbaikan yang dirokomendasikan untuk mengatasi terjadinya cacat adalah dengan melakukan perawatan pada mesin-mesin produksi secara rutin dan membuat checksheet perawatan mesin.