De aansturing van procesverbeterprojecten vindt in het algemeen plaats vanuit het management. Lean Six Sigma hanteert een specifieke onderverdeling welke is gebaseerd op de vechtsport Karate. Hierbij wordt er een onderscheid gemaakt in verschillende 'belts' die staan voor de verschillende gradaties van de mate van beheersing van de Lean Six Sigma-beoefenaar.

Binnen Lean Six Sigma worden de volgende rollen onderkend:

1. Champion: lid van het directie-/managementteam die overtuigd is van de voordelen van Lean Six Sigma en actief de Lean Six Sigma-filosofie promoot. De champion - ook wel sponser genoemd - zorgt ervoor dat de projecten ongehinderd voortgang kunnen hebben en helpt Black Belts bij het selecteren van de juiste processen en zorgt er bovendien ook voor dat de projecten steeds in dezelfde lijn liggen met de strategische doelen van de organisatie en stuurt indien nodig bij. De Champion heeft voldoende autoriteit om de mensen en middelen beschikbaar te stellen voor het Lean Six Sigma-project. De champion is vaak ook de proceseigenaar, denk bijvoorbeeld aan het hoofd van een afdeling waarop een Six Sigma project wordt uitgevoerd door een Black of Green Belt. De opdracht van de betreffende Belt is dan om in opdracht van de proceseigenaar uit te zoeken hoe 'zijn' of 'haar' proces beter kan. De Er worden twee soorten champions onderscheiden: de deployment champion en de project champion. De eerste zorgt voor de implementatie van het Lean Six Sigma-traject, terwijl de tweede zorgt voor de voortgang van de verschillende projecten.

2. Master Black Belt (MBB): functie bedoeld om de champion te assisteren bij de implementatie, de organisatie van de training en de projectselectie. De MBB is eindverantwoordelijk voor de implementatie van Lean Six Sigma en de losse Lean Six Sigma projecten. De MBB beschikt over uitgebreide kennis van Lean Six Sigma en is uitermate goed in staat om Black belts en Green belts te trainen en te coachen. MBB's zijn de in-house experts in Lean Six Sigma-tools en -methodologie. Het is belangrijk dat het een zeer ervaren man of vrouw is met oog voor de 'zachte' kanten van de projecten, zoals motivatie, coaching en leiderschapsstijlen. Vijf jaar als BB is een vereiste om de functie te kunnen uitvoeren..

3. Black Bets (BB): de uitvoering van het verbeterprogramma ligt in handen van de BB's, die bijna al hun tijd besteden aan het uitvoeren van projecten, hoewel ze ook een (klein) gedeelte van hun tijd besteden aan de training van GB's. De BB inspireert, regelt, delegeert en coacht collega's, en is een expert in instrumenten om problemen te beoordelen, en processen en producten vast te leggen of te ontwerpen.

4. Green belts (GB): de GB's ondersteunen de BB's bij de uitvoering van projecten. Daarvoor zijn ze getraind in een aantal methoden en technieken. Zij spreken de taalvan Lean Six Sigma en zijn datagericht. Zij vormen als het ware de kritische massa binnen een organisatie, die de Lean Six Sigma-filosofie verder uitdraagt. Een Green Belt is iemand met voldoende kennis van Six Sigma, om te kunnen participeren in Six Sigma projecten. Bijvoorbeeld in een team onder leiding van een Black Belt. Een Green Belt kan ook zélf optreden als projectleider van een klein DMAIC-project, dat wordt uitgevoerd naast de normale werkzaamheden.

5. Yellow belts (ook wel Orange Belts): mensen op operationeel niveau met een eendaagse training in de basisprincipes van Six Sigma. Een Yellow Belt kan specifieke taken uitvoeren binnen projecten. Yellow Belts zijn vaak teamleden van een DMAIC-project die voor een project een praktijkgerichte training krijgen in de Lean Six Sigma methode, zodat ze op de hoogte zijn van de basisprincipes. Door de teamleden op te leiden tot Yellow Belt hebben ze een goed beeld van de tools en technieken die gebruikt worden tijdens het project. Een Yellow Belt kan ook zelfstandig een 'mini-project' starten (onder begeleiding van een Black-belt). Dit zijn over het algemeen kleine verbeterprojecten in relatie tot de eigen werkomgeving.

De rollen variëren dus van uitvoerende medewerkers tot het topmanagement, die zorgt voor de juiste kennis, middelen en mandaat. De hiërarchie binnen een organisatie staat los van de Lean Six Sigma functies. Het kan dus zo zijn dat een lijnmanager de champion is van een project, terwijl zijn manager Yellow Belt is.

In aanvulling op bovenstaande rollen, is ook de rol van de proceseigenaar van belang. De proceseigenaar is de lijnmanager die verantwoordelijk is voor het proces dat verbeterd moet worden. Hij of zij initiëert over het algemeen individuele projecten en vervult daarmee de rol van houder van de businesscase. De proceigenaar levert de kennis en maakt capaciteit vrij voor het project en borgen de resultaten. Hij ondersteunt de Black Belt en/of Green Belt(s) en voert de oplossing blijvend in.

Binnen een Lean Six Sigma-project controleert de lijnmanager het project tussen elke (DMAIC-)fase. Dit heet het uitvoeren van een tollgate review. De tollgate review dient verschillende doelen:

• Informeren van de Sponser en andere betrokkenen over de bereikte resultaten van het team: inzichten resultaten 'so far'
• Beoordelen of het project nog steeds belangrijk is voor de organisatie: terugkoppeling naar uitgangspunt.
• Coördineren vervolgstappen en, indien nodig, aanpassen van de projectscope.
• Nemen van 'Go/no go'-beslissing om al dan niet door te gaan naar de volgende fase.
• Bepalen wat nodig is voor de volgende fase; wat kan het management doen om eventuele obstakels voor het team weg te nemen

In de Measure-fase is een beeld verkregen van de huidige status van het proces en de aard en omvang van het probleem. In De Analyze-fase beoordeel je het huidige proces en probeer je op basis van verdere analyse de hoofdoorzaken te achterhalen van de gesignaleerde problemen.

Op basis van proces- en grafische/statistische data worden eerst alle mogelijke oorzaken verzameld. Je identificeert eerst alle mogelijke invloedsfactoren.  Door verdere analyse en toepassing van statistische methoden, probeer je de uitgebreide lijst met mogelijke oorzaken in te perken tot een klein aantal grondoorzaken (ook wel de Vital Few of Red X's genoemd).

Voor het ontdekken en valideren van de grondoorzaken zijn twee soorten analyses nodig. In de eerste plaats neem je de data die verzameld werd in de Measure-fase verder onder de loep. Deze analyse wordt de data-analyse genoemd. Daarnaast onderzoek je ook de waardestroom op mogelijke verspilling (procesanalyse). Het uitvoeren van data-analyse wordt ook wel de 'datadeur' genoemd en het analyseren van de waardestroom (procesanalyse) de 'procesdeur'.

De essentie van de Analyze-fase kan als volgt worden gevisualiseerd:

Bij de data-analyse verifiëer je de mogelijke grondoorzaken met behulp van grafische en statistische technieken, zoals het toepassen van (a) tabellen, grafieken en kengetallen om de gegevens samen te vatten en te presenteren, (b) regressieanalyse om de relatie te onderzoeken van invloedsfactoren op het resultaat, en (c) het uitvoeren van hypothesetesten om aan te tonen welke hoofdoorzaken statistisch significant zijn.

Bij procesanalyse wordt de nadruk gelegd op het onderzoeken van de efficiëntie van het proces. Dit doe je met instrumenten die gebruikt kunnen worden voor het analyseren van risico's, het identificeren van verspillingen en het onderscheiden van activiteiten die waarde toevoegen en activiteiten die geen waarde toevoegen. Het gaat vaak om de meer Lean-georiënteerde technieken, zoals: Ishikawa, FMEA, VSM, Process Mapping, 5x Why, VA vs NVA, Lean-metrics (Little's law, Taktijd, PCE). De belangrijkste analytische tool voor procesanalyse is de VSM. Met een VSM visualiseer je het proces op papier en beoordeel je vervolgens voor processtappen of ze waardetoevoegend of niet-waardetoevoegend zijn.

Data- en procesanalyse zijn erop gericht het probleem/proces te doorgronden en de oorzaken te vinden van de procesvariabiliteit. Het doel is vast te stellen wat de hoofdoorzaken zijn en hoe deze het probleem beïnvloeden. Hierbij zoek je dus naar de causale verbanden tussen invloedsfactoren (X'en) en de output (Y) en onderbouw je dit met feiten. De gevonden relaties tussen input (X) en output (Y), verklaren niet alleen hoe het komt dat de huidge prestaties zijn zoals ze zijn, maar vormen ook de basis voor het in de Improve-fase zoeken naar de oplossing(en). Anders gezegd: de gevonden grondoorzaken geven aan wat de korte-, middellange- en langetermijnkansen zijn voor het verbeteren van het proces.