La competencia más feroz en todas las industrias ha hecho que identificar y eliminar desperdicios en lean para mejorar el rendimiento en sostenibilidad sea una ruta efectiva que muchas empresas siguen. Este estudio se centra en el proceso de producción de bancos de madera para parques/jardines en una empresa que fabrica muebles de madera para exteriores. El objetivo era identificar desperdicios en lean dentro de un marco de sostenibilidad a través de siete operaciones e integrar metodologías de toma de decisiones multicriterio (MCDM) para la eliminación de desperdicios. Se utilizaron once indicadores clave de rendimiento (KPI) lean que abordan la sostenibilidad económica y ambiental para desarrollar y priorizar 13 modos de fallo lean (LFM) con Números de Prioridad de Riesgo (RPN) superiores a 100, lo que llevó a propuestas de proyectos lean para cada LFM. Dieciocho herramientas lean fueron clasificadas utilizando el método de Despliegue de Función de Calidad Difusa (Fuzzy QFD). Se implementaron un total de ocho propuestas de mejora, a saber, Kaizen y mejora continua, actualización de maquinaria para eficiencia energética, Just-In-Time (JIT), optimización de procesos de producción con metodologías lean, implementación de estrategias de reducción de costos, Mantenimiento Productivo Total (TPM), inversión en automatización y Andon. Se observaron mejoras significativas después de la implementación: el tiempo total de entrega se redujo aproximadamente en un 38.46%, el tiempo de valor agregado en un 22.05% y el tiempo de no valor agregado en un 47.64%. El número requerido de trabajadores disminuyó en un 14.29%, y el inventario total se redujo aproximadamente en un 57.31%. Los resultados contribuyen a los objetivos de sostenibilidad al reducir el consumo de energía y los desperdicios, al tiempo que aumentan la eficiencia económica. También proporciona un marco robusto para la toma de decisiones en entornos difusos, guiando a profesionales y académicos en la gestión lean y la sostenibilidad.