Industri otomotif menghadapi tantangan besar dalam meningkatkan efisiensi produksi sekaligus memenuhi tuntutan keberlanjutan lingkungan. Proses manufaktur yang tidak terkelola secara optimal berpotensi menimbulkan berbagai bentuk pemborosan (waste), seperti waktu tunggu yang tinggi, gerakan kerja yang tidak efisien, serta pemanfaatan sumber daya yang berlebihan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji penerapan integrasi Value Stream Mapping (VSM) dan analisis akar masalah dalam rangka perbaikan proses produksi berkelanjutan pada industri otomotif dengan sistem Make to Order (MTO). Objek penelitian merupakan perusahaan manufaktur komponen otomotif roda dua yang mengalami permasalahan pemborosan waktu dan gerakan pada beberapa tahapan produksi. Metode penelitian yang digunakan meliputi pemetaan aliran nilai melalui Current Value Stream Mapping (CVSM), analisis pemborosan menggunakan Value Stream Analysis Tools (VALSAT), identifikasi akar penyebab waste melalui diagram fishbone dan metode 5 Why’s, serta evaluasi kebijakan perbaikan menggunakan pendekatan sistem dinamis. Hasil analisis menunjukkan bahwa kondisi awal proses produksi memiliki lead time sebesar 268,21 menit dengan nilai Process Cycle Efficiency (PCE) sebesar 77,32%. Usulan perbaikan difokuskan pada penataan ulang material dan peralatan kerja, optimalisasi prosedur setup, serta peningkatan fasilitas kerja. Implementasi perbaikan yang disimulasikan melalui Future Value Stream Mapping (FVSM) menghasilkan penurunan lead time sebesar 17,92 menit dan peningkatan PCE sebesar 1,17%. Berdasarkan hasil simulasi skenario dan uji ANOVA, diperoleh skenario terbaik yang mampu menurunkan motion waste dan waiting time secara berkelanjutan dalam jangka lima tahun. Penelitian ini memberikan kontribusi praktis dalam pengembangan sistem produksi yang lebih efisien dan ramah lingkungan, serta menjadi referensi bagi industri manufaktur otomotif dalam menerapkan konsep Green Lean Manufacturing secara berkelanjutan.