虽然3D打印技术前景广阔，也得到政府部门的支持，但其发展机遇与挑战并存。3D打印技术因其独有特征产生诸多商业机会，3D打印设备、3D打印材料、数字模型及服务商体系等都为经济增长创造新的契机。首先，设备技术本身存在不足，需要进一步提升。另外，材料研发、服务网络不健全、具体商业模式设计也成为产业发展的阻碍。由此可见，从技术本身、商业模式设计到全产业的整合都面临诸多亟待解决的问题。而产业的持续发展，对进行产业层面的系统化设计与创新提出了新的要求。因此，在基于3D打印技术特征的基础上，分析产业发展面临的问题与产业发展需要，进行产业层面的系统化研究成为促使产业快速发展的重要课题。

另一方面，我国3D打印产业总体上产业化发展不够成熟且在产业层面进行系统化的研究不足，对其进行理论研究十分必要。对3D打印技术的研究范围随着其产业化的不断拓展也在向各个领域拓宽，涉及产业链的多个环节，从历史发展到前景预期。不同视角的理论研究为产业面临的特定问题提供了理论指导，但是并不能解决产业各部分势力不均衡、资源分散等问题，缺少对3D打印产业链协同创新的研究。针对3D打印产业发展现状与产业链构成，进行协同发展创新研究设计，是对3D打印产业发展提供科学、系统、全面理论指导的前提，也是应对产业发展问题与挑战的重要研究方向。

国际上，3D打印目前处于一个快速发展的阶段。2017年全球3D打印市场规模达到56亿美元，比2016年增长15%。从技术上看，3D打印已经能够满足大部分工业应用场景的需求；可以实现金属和塑料零件以及成品的制造，性能与传统制造工艺相当，金属零件对的强度优于铸件略低于锻件；已经解决了原材料制备，所有可焊接的金属均可使用3D打印技术。

从成本角度看，3D打印已经在航空、航天、军工、医疗等高价值及高附加值产业中具备了经济效益。王华明教授获奖的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”填补了国内空白，也是全世界唯一的大型钛合金材料3D打印整体成型的技术。国产大飞机机翼钣金件的3D打印制造，弥补了国内该类型零件锻压工艺的短板；空客A320飞机钛合金舱门铰链通过3D打印技术的应用，实现了轻量化设计和非常规结构零件的制造；GE在航空发动机喷油嘴制造采用3D打印技术后，一个零件取代了过去数个零件，降低了制造成本。