O conceito de sustentabilidade empresarial está cada vez mais em voga, muito devido ao aumento do interesse público, das pressões regulatórias ou da responsabilidade social corporativa. Assim, atualmente, as organizações conduzem as suas atividades conscientemente de forma a melhorar a sua performance não só economicamente, mas também social e ambientalmente. Por outro lado, com a notória globalização dos mercados, a otimização dos processos nas empresas é altamente recomendada, isto é, com o aumento da exigência dos clientes, da constante variação dos padrões de consumo e da necessidade de inovação, muitas organizações recorrem a metodologias de Problem Solving de forma a melhorar continuamente os seus processos e, assim, aumentar a sua vantagem competitiva. O Lean Seis Sigma é uma metodologia que nos últimos anos tem vindo a ser associada ao conceito de sustentabilidade de uma forma integrada, isto porque é uma das principais estratégias de negócio utilizadas para melhorar o desempenho operacional. Assim sendo, através da implementação de uma metodologia Lean Seis Sigma Sustentável, as organizações procuram otimizar os seus processos de forma a garantir um equilíbrio entre a eficiência económica, a prudência ecológica e a equidade social. No sentido de compreender o impacto do Lean Seis Sigma na sustentabilidade das empresas, o presente caso de estudo foi estruturado num ambiente industrial de desenvolvimento e produção de motociclos na AJP Motos. O ciclo de investigação aplicado foi o DMAIC, de forma a sistematizar e monitorizar de uma forma concreta e prática todas as questões essenciais para a obtenção de resultados. Ao longo das diferentes etapas do ciclo, o processo foi mapeado, analisado e detalhado recorrendo a ferramentas como o Value Stream Mapping (VSM), Quality Function Deployment (QFD), PFMEA, Diagrama de Ishikawa, entre outras. A investigação culminou com algumas sugestões de melhoria implementadas na organização, que permitiram a redução do Lead Time do produto em 11 dias e a redução dos tempos de prémontagem de alguns dos componentes. Isto contribuiu para que a empresa passasse a produzir de uma forma mais organizada, célere e com menos desperdício, aumentando assim a eficiência e a produtividade de alguns dos seus processos.