Kualitas produk memainkan peran penting dalam memastikan kelangsungan hidup dan perkembangan perusahaan. PT XYZ, perusahaan manufaktur spare part di Indonesia, menghadapi masalah cacat produk Non-Grade (NG) yang berdampak pada kelancaran produksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi faktor-faktor yang menyebabkan kecacatan serta memberikan usulan pengendalian kualitas produk. Penelitian ini menerapkan metode Six Sigma dengan tahapan DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, dan Control). Berdasarkan hasil analisis, proses produksi memiliki tingkat sigma sebesar 5,43 dengan nilai DPMO (Defect Per Million Opportunities) sebesar 43,26. Hasil penelitian juga menunjukkan faktor penyebab cacat produk di PT XYZ yang meliputi faktor tenaga kerja seperti kesalahan operator, faktor mesin seperti ketidakstabilan suhu mesin, faktor material seperti kualitas bahan baku yang rendah, dan faktor lingkungan seperti kelembapan dan ventilasi yang buruk. Penelitian ini menyimpulkan bahwa penerapan metode Six Sigma dengan pendekatan DMAIC di PT XYZ efektif dalam mengidentifikasi dan menganalisis cacat produk spare part non-grade.