En mercados inteligentes y competitivos como los actuales, las compañías deben incursionar en la búsqueda de nuevas metodologías que permitan mejorar sus procesos e incrementar la satisfacción de los clientes, el objetivo del presente artículo es proporcionar una metodología adaptada a una empresa del sector lácteo bajo el análisis del Seis Sigma y el Proceso Analítico Jerárquico encaminado a la toma de decisiones. La investigación es de tipo descriptiva, aplicada a una empresa caso de estudio, dedicada a la fabricación y distribución de productos lácteos. La metodología se basa en el análisis de cinco procesos básicos como definición, medición, análisis, mejora y control. Para ello fue necesario una revisión de literatura, donde no se encontraron evidencias de integración de estos dos enfoques, luego se exponen las generalidades del caso estudiado y partir de esto se llevan a cabo herramientas cuantitativas necesarias en cada fase. Los hallazgos encontrados muestran que ambas metodologías pueden integrarse en pro de la solución de un problema. A partir de esto se concluye que adoptar este tipo de enfoque híbrido permite organizar y analizar la problemática, aumentar la capacidad del proceso y reducir los productos no conforme.