As organizações atualmente estão enfrentando uma nova economia globalizada motivada por desafios cada vez mais exigentes. Hoje, seus concorrentes podem estar em qualquer lugar do planeta e a sobrevivência no mercado está condicionada a melhoria contínua da fabricação de seus produtos e prestação de serviços. Neste contexto de extrema concorrência, as organizações utilizam cada vez mais diferentes metodologias, abordagens e ferramentas estatísticas para melhoria contínua de seus processos. Este artigo utiliza a metodologia do ciclo PDCA no gerenciamento de melhoria contínua do processo de automatização de uma fresadora em uma indústria do setor metal-mecânico de Santa Catarina. Para aplicação correta dessa metodologia as ferramentas de análise e de melhoria contínua são formatadas e adaptadas de acordo com a necessidade e demandas da equipe, através da coleta de dados, análise dos casos, implementação de ações e monitoramento de todo o processo de automatização. Os resultados decorrentes dessa metodologia, contribuiu positivamente na melhoria contínua desse processo, algo que evidencia o melhor aproveitamento tecnológico da fresadora para incrementar a qualidade do processo aliado ao bem estar dos operadores dessa máquina no ambiente trabalho. Palavras-chave: Melhoria contínua, Ciclo PDCA e Automatização