章子俊封爵後，五軍都督府加“平安伯”為都督同知職，重新接手鍊鐵工坊，讓章子俊營造大炮，原先營造火器的寶源局從火器製造這塊剝離出來，加入進鍊鐵廠，寶源局原是朱元璋起兵後在元至正二十一年(1661年)建立於應天府(今南京)的一所冶鑄錢幣的機構,洪武初年開兼制火器,永樂時又兼制農具，而現在還兼造克敵弩等冷兵器。
洪武十三年(1380年),明政府設定了軍器局，“專典應用軍器”,這樣,就有了製造火器和管理其它兵器的專門機構。此後,明政府又設定了兵仗局，也是製造火器和其它兵器的專門機構。除軍器局和兵仗局外，當時的鞍轡局也兼做火器。永樂年間，明成祖朱棣遷都北京，軍器局(此時鞍善局已合併於軍器局)隨之北遷，但兵仗局仍舊設在南京。
按原本的歷史走向到弘治年間，明政府建立盔甲廠和王恭廠，隸屬於軍器局，王恭廠是主要製造火器的大型軍工廠 ，目前在撫寧候朱永佩、右副都御史王越、左副都御史王銳、兵部尚書白圭等上言，設立鍊鐵廠為軍器局，那個“平安伯”不是說他能造炮、改良火槍嗎？就讓“平安伯”去做，劃歸這個軍器局為五軍都督府屬內機構，章子俊不允，回道：“鍊鐵廠改成軍器局可以，新立的軍器局上級只屬於新成立科技部，另立衙門編制，跟六部平級，成為大明第七部。”
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接下去章子俊又詳細列出了“科技部”屬下的機構，分別是接收永樂年間的“寶船局”，新成立的軍器局，新成立農業科研所，新成立科學研究院。
原寶船局下設船舶學院。軍器局下設火器製造工廠，鍊鋼工廠，火器研究實驗所。農業科研所下設“高產糧”推廣種植部，農業增產實驗所，農機農具製造廠。科學研究院下設大明科技大學，培養各方面的人材。
這樣一份超百年的計劃書，朝廷肯定不會採用，開玩笑，這是要改變朝廷機構，直接架空現有統治階層，另立一套的嫌疑，可章子俊大有不答應決不應職之決心。
目前火大炮已成為軍隊的重要裝備,軍器局和兵仗局所製造的火炮,有盞口炮、碗口炮、神機炮、旋風銅炮、將軍炮（“將軍”一詞常作為具有較大威力火炮的封號）等十餘種。
可這些火炮都有一個共同的缺點，“笨重”，在章子俊眼裡就是粗笨不堪，還打不遠，也不注重炮架，往往只是固定在一處，沒有機動性，調整發射角度，在炮身下墊木頭。
鑄炮材料最早用的是銅，青銅或者黃銅，後然有了鐵炮，雖然是鑄鐵炮，但問題很多，最大問題出在模具上，泥範就是泥土做模具，這種方法有個很大弊端，泥巴含水分，高溫蒸發後會形成水蒸氣，這就導致炮膛裡面坑坑窪窪，參差不平，容易炸膛也影響精度。
章子俊在營建鍊鐵廠時，早就考慮到了這些弊端，所以建了幾坐大水堆用作動力，供“土機床”使用。
章子俊也明白朝廷只要看到成品後，就會明白自己為什麼要這樣做，沒有對比，沒有實物，說的天花亂墜也沒什麼用，凡事講究眼見為實，古人更是如此。
就先用小爐坩鍋煉熟鐵法，把一些生鐵熔鍊後反覆敲打，成精鐵，又反覆碎火提高鐵的硬度韌度，最後變成一種鋼，加熱後敲成板材，最後板材卷管，再加熱熾紅後套在圓柱鐵棍上收成無縫管，接著打造第二個卷管，比之第一根要大一圈，利用熱漲冷縮原理收緊鍛打，這樣共套三層後，最後在一頭又套了一層，這一層等於是四層，底部加後密封，可作發 射 藥室，這個炮管口徑不大，也就六公分，管厚五公分，加起來的炮管外徑十五公分多一點，管長一米，當然這些度量全是明朝的尺、分計算。
最後把這麼一個鐵傢伙，固定在一架木製“機床”上，利用水碓動力帶動轉輪，再用工匠精打成的鋼作為“刀”，用作工具鋼，只要硬度比炮管硬，韌性就不要管了，硬度提高，鋼材就會很脆，正好作為工具鋼使用。
有了“土製機床”炮管內外都可以變成光滑，精度提高，利用工具鋼在藥室慢慢鑽出一個細空，這個孔洞就是插火線點火用的，最後成品為長度九十公分，內徑為六公分，外徑為十五公分的炮管，用彈為六磅炮的鐵球，比之神機炮要纖身細小一些，有了炮管接下去就可以製作炮架了。
這是一門簡易版的山炮，模樣有點像九四式75毫米山炮，二個翻砂的鐵製輪子，用於固定炮管的鐵架子及後面支撐地面的木製防後座力架，就是少了前擋板，不同的地方就是前裝實心彈，章子俊又改良了火藥的配方，把火藥做成了顆粒狀，就是利用一小塊薄銅皮，在底板上打許多孔洞，把粉狀的黑火藥調成糊狀後加壓，火藥從孔洞中流出，成麵條狀晾半幹後用竹片輕輕來回撥弄，成了顆粒狀，接著再徹底晾乾即可。
再把這些顆粒火藥用油紙包成定量藥包，大小正好可塞入炮堂，再塞入一個生鐵圓球作為炮彈，在發射時，先用一根細竹籤子，從山炮後面藥室的細空中捅一下，用來刺破裡面的油紙火藥，插入火捻子後點火發射。
這麼一門小炮，在製作時，明朝的火器工匠都不看好，原因是太重了，這不是神機炮麼，全是帶著疑問的，可平安伯一再堅持也沒法反對，其實章子俊也不會造炮，只不過是站在巨人的肩膀上，觀察了現在明朝的幾門炮後，結合以前圖片上，電視劇裡面的大炮樣式，關鍵是材料，古代澆鑄出來的大炮是生鐵，生鐵易碎，沒有韌性，而澆鑄的話，裡面有許多氣泡雜質，為了不炸膛不得不增加炮的厚度，現在既然煉不出鋼，就用捶打來提高鐵的性質，變成精鐵，卷成需要的炮筒，對於這一點，章子俊是做過功課的，按現在明朝的工匠肯定能做到，才有十足的把握。
可是對這樣捶打出來的炮管章子俊也沒把握，所以炮管做的還是很厚實，對這一點，章子俊還要慢慢地去試射，比如裝多少藥，能打多少遠，把火藥裝到最大程度，炮會炸堂，這些引數還要去實驗，為以後大批量製造積累資料。
今日，天氣很好，春風拂面，陽光明媚的，這是鍊鐵廠開辦以來第一次試射一門“小炮”。
既然是試射，章子俊心裡也沒底，就把“小炮”拖到小河邊上，對著北面空曠無人之地，在地上小木牌標好距離，分別是一百丈、二百丈、三百丈，章子俊換算了一下，一丈大約是三點三米，那麼一百丈就是三百三十米，三百丈差不多一公里，如果這炮只能打一公里的話，是不是很失敗，所以讓禁軍把木牌插到三公里也就是九百丈，每十丈遍插一塊小木排，好在往北方向全是荒地、農田，亂葬崗、野墳塋，沒有什麼村莊人家，為了安全，還是分派了幾個能騎馬的禁軍，每隔百丈守衛一人，一個是看炮彈的著彈點，另一個就是警戒了。
等一切準備停當，就要上報給都察院，就是打個招呼，鍊鐵廠試炮，免得城內聽到響聲誤會，報備一下，不想都察院派了總兵官趙輔、都御史王越來了，隨後又來了工部右侍郎喬毅、刑部主事王鼎來看熱鬧。
來就來吧，不過在現場多幾把椅子幾盞茶的事。現在章子俊可是伯爺，來的這幾位不就是心裡的那點小心思嗎，打炮成功，可以第一時間說上好話，為自己在派系中拉攏平安伯，還能沾點光，自己也參與了試炮，萬一不成功，也可以認為朝廷把兵備看的很重要，第一時間勉勵一番，突出個人為朝廷奔波勞命，反正裡外都不會吃虧。
為了這次試炮，澆鑄了五枚炮彈，章子俊的要求炮彈大小誤差不能很大，公差在釐，突出用釐的概念，等這門炮做完後，一定要想辦法，把分、釐、毫這樣的細微度量應用到度量上去，明朝一般民間是用丈、尺、分，而釐跟毫在生活應用中不多，只侷限在官府營造，像欽天監，鑄幣局這樣的機構中，民間運用不多。分以下全是毛估估了，比如去看病扎針的穴道，醫書上寫道臍下三分，足上二分等等。木匠、鐵匠、石匠等的度量也只到分為止，因為接下去的釐、毫根本用不到。
章子俊也檢視過現有的明朝火器，特別是火槍，每一枝看上製作精良，哪怕是用榔頭敲打出來的，工藝很到位，細看之下，就會發現許多瑕疵，如果是把二枝放在一起對比就不能看了，因為不是一樣的，連槍管也有粗細大小不勻，產生這種情況就是沒有分道工序，每一位工匠製作一枝完整的火槍，還要在火槍上刻上工匠名字，只要某一位工匠把槍管稍微做粗一點，或是長了一點，二枝槍就不一樣了。而槍彈更是大小不一，為了通用，就會把槍彈做成小一圈，這樣的話在有些槍裡能打出去百米，在另外的槍上只能打一半距離，這就是誤差，手工敲打製作是一回事，公差太大也是一回事，而最大的原因就是沒有把整枝槍分開採用多道工序的原因，大家心裡都是毛估估即可。
章子俊也提出來過，可是都沒能重視起來，有時說再多的話，還當是在雞蛋裡挑骨頭，上到主事，下到匠人不得人心，說到底就是觀念問題，有些只能深埋在心底，等機會能有一個自己能做主的作坊才行，而目前，章子俊只是把控一下製作上的精度，沒有工藝自己去規定一個工藝出來，比如切削炮管，經過“土機床”的一個來回，就顛覆了明朝工匠們的認知，最後得到的炮管像白銀一樣閃亮，而章子俊卻說道：“最好能刷上油漆防止鏽蝕。”如果放在五百年後，最低階是採用“發藍”或是“發黑”工藝，只要再淬一下火即可。可是目前，沒有那種“藥水”，沒有氫氧化鈉和亞硝酸鈉，也不能再去燒紅淬火，弄不好就會變形，哪怕只是一點點。
炮堂裡面是最難處理，章子俊用一根粗鐵棍，再棍頭上用鉚釘緊固一小塊工具鋼，慢慢地磨出了光滑的內膛，一邊磨切，一邊加水，最後還加麻油，像這樣的工藝，在穿越前一個肥皂水就解決了，可是在明朝想要得到一塊肥皂，只能去發明。