为使各师能有强大的师属火力，张汉卿积极投入巨资研制大口径大炮。原本75mm榴弹炮配备到师属炮兵团作为压制火力使用，到1920年底已装备了6个师，其余各师仅装备了炮兵营。随着奉系势力经济的好转，奉天兵工厂也加足了马力，仍不敷使用。
为给西北人民军就近提供弹药，张汉卿安排在兰州开设了兰州军械厂，作为奉天兵工厂的补充。先期计划是生产弹药及有能力对各型大炮提供维修，并能成批制造步枪、机枪及子弹。兰州本来就是西北的屏障和咽喉，在战略上占有极重要的地位，张汉卿此举还是想打好兰州的根基，为国家强盛后能在西北产生大的作为。
新成立的“国防科工委”在统筹上给予极大的支持，各工作人员对有机会让中国军队提升装备的计划投入了相当的热情，“国家统一委员会”凝聚起来的巨大人望让各行业人才有了用武之地。至此，张汉卿完成了对军事装备的布局，奉系军工开始进入了飞速发展的阶段。