ارزیابی و شناخت عملکرد بنادر همچون دیگر سازمان ها همواره مورد توجه مدیران بنادر بوده است. این ارزیابی منجر به شناخت نقاط ضعف و قوت کارکرد بنادر می گردد که می تواند خط مشی ها و راهبرد های آنها را دستخوش تغییر و تحول قرار دهد. روش های تحلیل فراگیر داده ها (dea) و تحلیل تابع مرزی تصادفی (sfa) از جمله روش های رایج برای اندازه گیری کارآیی بنادر می باشند که با استفاده از مفاهیم تابع تولید به بررسی عملکرد می پردازند. متدلوژی شش سیگما که در این تحقیق از آن استفاده شده، روشی است که با استفاده از مفاهیم آماری به اندازه گیری انحرافات عملکردی سازمان پرداخته و با تحلیل علل آن، سعی در بهبود عملکرد فرایند ها دارد. شش سیگما با اندازه گیری خطا ها و انحرافات عملکردی هر سازمانی، مسیر روشنی را در جهت حذف خطاها و انحرافات، صرفه جویی ناشی از آنها و افزایش رضایت مشتریان برای مدیران را تبیین می نماید. در این تحقیق با استفاده از چرخه dmaic شش سیگما به بررسی وضعیت عملیات تخلیه و بارگیری کالاهای فله خشک بندر امام خمینی پرداخته شده است. مرحله نخست چرخه dmaic، مرحله تعریف مسئله می باشد که نرخ تخلیه و یا بارگیری به عنوان یک مشخصه بحرانی شناسایی شده است. مرحله دوم، اندازه گیری سطح سیگمای هر دو فرایند تخلیه و بارگیری صورت گرفته است که بیانگر میزان انحرافات و خطاهای فرایندهای مذکور می باشد. مرحله سوم، با استفاده از روش تجزیه و تحلیل حالات خطا و آثار آن (fmea) به بررسی عوامل ریشه ای تأخیر در عملیات تخلیه و بارگیری پرداخته شده که نشان می دهد چهار عامل عدم آمادگی صاحب کالا، تشریفات پاس و قرنطینه، مسائل مالی و اداری و کمبود کامیون نقش عمده ای را در ایجاد تأخیرات بازی می کنند. در مرحله چهارم چرخه dmaic ، ترکیب بهینه ورودی های عملیات تخلیه با استفاده از روش طراحی آزمایشات تاگوچی مورد مطالعه قرار گرفته است که نتایج آن حالت بهینه عوامل متغیر نوع کالا، تناژ کالای تخلیه شده و زمان ورود کشتی به اسکله را برای دستیابی به بهترین عملکرد فرایند تخلیه نشان می دهد.