A problemática da substituição econômica de equipamentos é uma das mais antigas da Engenharia de Produção. Por um lado equipamentos novos são atraentes por apresentarem melhor desempenho, maior confiabilidade, baixo custo de manutenção, etc.. No entanto, estes tem a desvantagem de exigir um elevado investimento inicial e, consequentemente, um alto custo de oportunidade, além de treinamento de pessoal para seu uso e eventuais dificuldades decorrentes de sua adaptação ao processo produtivo. Por outro lado, equipamentos velhos representam o vice-versa, com desempenho inferior, menor confiabilidade e, sobretudo, maiores custos de manutenção, oferecendo, entretanto, custos financeiros, gastos com seguros, e custos de oportunidade significantemente menores. A ponderação de todos estes custos pode ser feita pelos vários métodos discutidos neste trabalho. Esta tese apresenta métodos matemáticos determinísticos e probabilísticos desenvolvidos para o estudo de substituição de equipamentos. Conforme será visto, serão analisados dois tipos de problemas distintos: o de substituição devido ao desgaste e o de substituição devido às falhas. Para resolver o problema de substituição devido ao desgaste, são discutidos métodos determinísticos de substituição de equipamentos, os chamados métodos da Engenharia Econômica. Para resolver o problema de substituição devido às falhas, são discutidos modelos probabilísticos de substituição de equipamentos. Estes modelos levam em consideração a natureza aleatória do problema das falhas, através do uso da Teoria de Confiabilidade. Ao final do trabalho, realiza-se um estudo de caso para um automóvel de uso particular. Nesse estudo, são feitas diversas análises e encontradas políticas ótimas de substituição, com base em dados obtidos de uma pesquisa realizada em junho de 1989.