O controle estatístico do processo (CEP), através de suas ferramentas, tem como objetivo apontar quando o processo passa de um estado sob controle para um estado fora de controle. O CEP é dividido em duas fases: a fase de diagnóstico sobre a estrutura dos dados (Fase I) e a fase de controle do processo (Fase II). Um dos objetivos principais da Fase I é estimar os valores dos parâmetros do processo. A estimação destes parâmetros fica prejudicada em ambientes de produção flexível, pois as séries são relativamente mais curtas, impedindo uma adequada inferência dos parâmetros. O objetivo deste artigo é apresentar a aplicação de um modelo de mudança de regime markoviano para diagnóstico na Fase I do CEP em ambientes de múltiplos setups. O procedimento de mudança de regime markoviano é capaz de estimar os parâmetros das séries em cada regime, levando em consideração a estrutura de variabilidade comum a todos os regimes a partir da análise da característica da qualidade mensurada.