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Com o suporte na estatística, a Metodologia Seis Sigma trata a qualidade de forma sistêmica, considerando todas as ações e setores de uma organização e não somente as não conformidades de processos específicos. Para isso utiliza, além dos conceitos e análises estatísticas, técnicas analíticas introduzidas pela TQM – Total Quality Management nos anos de 1970.
 
No sistema tradicional, muitas ações que são  utilizadas com o objetivo de cortar custos, terminam reduzindo o valor agregado e a qualidade do produto. O sucesso de uma organização está relacionado diretamente aos resultados ou à rentabilidade. Para atingir este objetivo temos dois caminhos: reduzir custos ou agregar valores. Em alguns casos não é mais possível reduzir custos dos processos; logo, a única alternativa é agregar valores. Já em muitos outros casos, para a própria redução dos custos ou aumento da rentabilidade, é preciso agregar novos valores aos processos ou produtos.
Quadro 1: Fases de um Projeto Seis Sigma
Fase D (Define) - Definir os processos críticos e os objetivos diante do negócio e das expectativas e necessidades dos clientes.
Fase M (Measure) - Medir o desempenho do processo e identificar os problemas e a intensidade dos mesmos.
Fase A (Analyze) - Analisar o desempenho e as causas dos problemas.
Fase I (Improve) - Melhorar o processo eliminando os problemas, reduzindo custos e agregando valores para o cliente. 
Fase C (Control) - Controlar o desempenho do processo
Para a busca de melhorias nos processos, essa metodologia utiliza para sua operacionalização projetos, chamados de Projetos Seis Sigma, para concepção de novos processos de alto desempenho e de maior rentabilidade. Os Projetos Seis Sigma, que utilizam como suporte as orientações do PMI (Project Management Institute), são divididos em cinco fases, que compõem o DMAIC, veja Quadro 1.
Para seu gerenciamento essa metodologia utiliza profissionais com formação especifica denominados de Master Black Belt, Black Belt e Green Belt, veja Quadro 2.  
Quadro 2: Gestores da Metodologia Seis Sigma
Master Black Belt - São especialistas em métodos quantitativos responsáveis pelo desenvolvimento dos Black Beltse e dos Green Belas.
Black Belt - São profissionais que coordenam os projetos Seis Sigma e têm por responsabilidade disseminar a Metodologia Seis Sigma.
Green Belt - São membros de equipes de Projetos Seis Sigma. 

Fonte: Rodrigues, M.V. Ações Para a Qualidade. Ed Elsevier, 5ª edição, 2014

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