最初時，大明的火器火炮多由內府統領的兵仗局製造，普通的邊鎮衛所只能造一些「降」字型大小手把銃口，而威力大一些的「勝」字型大小、「天威」號、「列」字型大小等大威力火銃俱由兵仗局製造，更不要說讓他們造火炮了。
這種火器的嚴格控制，一直到了嘉靖三十六年時，朝廷才題准薊鎮置造快槍、鉛彈和火藥給主客官兵，隨後又批準保定等地造車營，這樣各邊鎮衛所造火器的風氣才瀰漫起來。
薊鎮是北邊重鎮，其所造火器相比九邊余鎮，算是先進的了，其邊鎮衛所只是生產一些一般性的火器。當然，相比兵仗局，他們造的火器都算粗陋，也沒有多少軍匠有造大炮的技能。
山西鎮當然也是如此，一直到幾年前，五寨堡才准造鳥銃，至於火炮等，想都不用想。而且現在大明的造炮人才多由內府的兵仗局與工部的軍器局壟斷，各鎮就是想造炮，也沒有這個工匠。
黃來福總督山西大同兩鎮軍務糧餉後，山西鎮被許可造炮，黃來福振奮之餘，也稟明萬曆皇帝，希望內府能撥給一些造炮的匠工，經過協調，兵仗局撥了幾百個工匠給黃來福，此次黃來福從京師回五寨堡時，便一起帶回。
這些造炮的匠工被帶回五寨堡軍工廠後，享受到了很好的待遇，這讓他們的積極性大大提高，各人是摩拳擦掌，準備干出一些成績，讓總督大人好好看看。
……
造炮工匠們熱火朝天，造出了一些樣品，恭敬地請黃來福過目。
不過黃來福卻發現很多問題，首先是火炮的造價不菲，由於鐵炮的材質很難過關，笨重，容易炸膛等，所以眼下造炮多用青銅與黃銅，以銅為材質雖然不易炸膛，但是費用可是很高的。
這一點黃來福倒是沒說什麼，畢竟就算到了歷史上的十九世紀初，使用青銅炮都是各國的趨勢，第一次鴉片戰爭時英軍使用的百分之六十的火炮就是青銅炮，甲午戰爭時日軍還是大量的使用青銅炮。一般來說，在鐵的材料不過關時，鐵只能用來做一些小口徑的火炮。
要想大量的使用鐵炮，只能以後煉出合格的鋼材再說了。
這首先是成本問題，再次是製造問題。
眼下不論大明與西方都是使用翻砂制模方法，不過這時可沒多少標準化生產。火炮的級別只是粗略的按照其發射炮彈的重量劃分，不過往往這套粗陋的標準也不受重視，鑄炮工匠經常隨心所欲，想怎麼造就怎麼造，各人有各人的標準。
而且這些造炮工匠中，他們的造炮工藝都是視為私人技藝，是決不外傳的，更是給標準化生產造成困難。
黃來福看著造出來的幾門樣品炮，不由皺了皺眉，這些炮中，沒有兩尊炮是造得完全一樣的，質量也不知道怎麼樣。
炮手試射時也是皺眉，炮的內徑不一樣，給炮手的瞄準帶來很多麻煩，炮彈不能沿理論上的直線飛行，差率極大，可以說每一門炮都有它的脾氣，很難侍候。
材料的成本就不說了，看來火炮的質量與標準化生產迫在眉睫啊。
這些時日，這些從內府兵工廠來的造炮工匠們大多在造一些虎蹲炮與佛狼機的樣炮，畢竟這兩類炮是眼下大明最流行的，也是他們拿手的。
不過在黃來福的盤算中，他認為將來山西鎮只需要三類炮就行了，虎蹲炮，還有發射六斤重實心炮彈的大炮（類似西式的六磅炮），發射三斤重實心炮彈的中炮（類似西式的三磅炮）。
虎蹲炮有利於近戰，在二十步威力強大，重量低，攜帶輕便，全重不過幾十斤，用一匹馬就可以帶走。而且其製作容易，造價低廉，很容易形成規模。
至於六磅炮與三磅炮，六磅炮約重千斤，三磅炮約重五百斤，二者有效殺傷力都在400到600米之間，拉上炮架到野外作戰時，威力較大，適合遠擊，只要數量足用，足以形成非常大的殺傷力。
其實在黃來福的概念中，這種六磅炮與三磅炮，己經與明末引進的紅夷大炮差不多，都是屬於前膛裝彈炮。現大明各軍中雖有佛狼機火炮，遺憾的是由於後膛裝彈，火藥氣體密封不好，射程總是提不上去，如要加大射程，只有加大體重，行軍非常困難。
現大明很多地方使用的大佛狼機，射程超過一里的，炮身都達到七尺，也就是快兩米長，重量更達到八、九百斤，非常沉重，威力也與前膛裝彈的三磅炮相當。
如那種炮身五尺長與三尺長的中小型佛狼機火炮，雖然會輕一些，遺憾的又是射程近了點，威力小了些，形不成多大的戰力。
不過眼下軍工廠中那些造炮軍匠們，現在還沒有造前膛裝彈的六磅炮與三磅炮的經驗，只能以後慢慢摸索了。不過黃來福也不是太著急，眼下軍中的輕中重型佛狼機火炮，至少在對上那些草原騎兵時，威力還是很大的。
當務之急是建立標準化生產，還有對己有的火炮進行一些優化，比如減輕火炮的重量，縮短了炮身，減輕炮架，減少火炮種類等。
黃來福的要求是，這種使用子銃，後膛裝彈的大佛狼機火炮，最好能縮短到1.2米長，連同炮架重五百斤左右，這樣，就能增加火炮的機動性，達到很快隨軍作戰的目的了。
如能達到內膛口徑標準化後，炮彈的使用，也是個問題。眼下在大明各軍中，由於火藥很貴，所以很少有機會拿來開炮測試或者用於訓練，這個問題，在當時的東西方都是非常突出。
而且由於火藥成分的不均與易受潮的缺點也是個大問題，沒有任何一個炮手能真正知道加多少火藥開炮的效果最理想。
這個問題，黃來福由不久前使用的紙殼彈筒想到了整裝式炮彈。
這種炮彈，它的發射裝葯都是裝在葯筒里，通過葯筒與彈丸連接在一起。其炮彈結構緊湊，彈體強度高，整個彈藥部分的裝填可以一次完成，效率較高。
歷史上的古斯塔夫也是使用這種炮彈，由於簡化了裝彈程序，提高了發射速度，因此取得了很好的效果。當然，有利有弊，整裝式炮彈，由於使用的火藥固定，所以彈丸要達到不同的炮口初速，實現不同射程有些難。
不過黃來福認為整裝式炮彈利大於弊，還是值得使用的。
還有火炮的保養也是個問題，對於火炮，大明向來是敬若神明的，各地軍隊對火炮的保養也非常勤奮，不過眼下最多只能用布將炮身搽試乾淨，並清理炮管內殘留的黑火藥燃燒後的遺留物。
不過黃來福認為這樣的保養實際上效用不大，最好的保養，應該是用鏜床對炮膛進行校核，校核以後才重新使用，而且再用鏜床對火炮炮管進行重新的鏜制與拋光，這樣炮管內徑一致，炮彈出膛阻力小，可以承受更大的膛壓，提高火炮性命的同時，可以射得更遠。
至於那些沒有用鏜床校核過的火炮，經過長時間的使用過，內膛便會扭曲，景響射速射程。
不過說起鏜床，黃來福只能表示遺憾了，歷史上一直到了19世紀，英國人為了蒸汽機等工業革命的需要才發明了鏜床、刨床，銑床等。黃來福現在想使用鏜床，依現在科技的發展，實在是很難辦到。
最多以後只能吩咐工匠們用手工多對炮膛進行打磨了。
……
對於以上的問題，黃來福吩咐劉天祿去辦，制定相關的條例，狠抓火炮的生產質量，同時要加緊前膛裝彈的六磅炮與三磅炮的研製。對於這些從京師來的造炮工匠們，與以前一樣，勤者獎，懶者罰，造出優良的火炮者獎，造出不合格的產品者，嚴厲處罰。
最後黃來福盤算是對於炮兵的訓練，此時不論東西方的炮手都不專業，很多還是軍中的工匠們。黃來福認為炮兵是一種專業性極強的兵種，火炮也是一種技術極為複雜的武器，必須建立一種正規的炮兵體制。將炮兵作為一種獨立的兵種來使用。
想到這個問題，黃來福越想越多，不但是炮兵人才，以後工兵人才，各樣的參謀人才等，測繪人才，後勤人才等等，都是需要培養，看來相關的軍事學校，應該開設了。
大明正統以來，在兩京也建了武學，以為國家的儲養備用之用，歸兵部的武庫司掌行。不過很顯然的，進入武學中的子弟，多習儒業，主講大義，每月只有初二日、十六日兩天，由教官率武學子弟，到城外的空地演習弓馬。
名為武學，教習軍事的內容都很少，更不要說教習培養炮兵人才，工兵人才，參謀人才等了，怪不得戚繼光任薊鎮總兵後，要開設武校，專門向鎮內的各將們教習一些基本的東西，可見當時大明各軍中專業軍事知識與專業人才的缺乏。
黃來福有這個打算，在五寨堡開設一家軍事學院，專門招收培養各樣的軍事人才，特別是那些專業性較強的軍事人才。
……