O Seis Sigma vem sendo utilizado por grandes empresas para melhorar o desempenho de seus procesos fabris. Entretanto, o interesse e a aplicação desta metodologia em pequenas e médias empresas é algo emergente, apesar de ser pouco difundido na literatura. Esse artigo mostra a aplicabilidade do Seis Sigma em uma pequena empresa brasileira, explicitando a estratégia de aplicação e seus impactos. O trabalho apresenta uma revisão sobre o Seis Sigma e o método DMAIC (Definir, Medir, Analisar, Melhorar e Controlar), utilizado com sucesso pelas indústrias e adequado para este caso, e aborda as particularidades da pequena empresa que poderiam influenciar nesta aplicação. Em seguida, detalha a aplicação do Seis Sigma com o DMAIC em uma pequena empresa de tratamento superficial de peças mecânicas. O artigo mostra a viabilidade, aplicabilidade e o impacto do Seis Sigma nesta pequena empresa, a qual obteve uma redução de retrabalho de aproximadamente 20% em seu processo de zincagem.