获知战争何时爆发，强度的大小以及战争延续的时间长短，因此需要有一定量的储备。如此又产生一个问题，火药生产多了，却又无法长时间的保存，使得部分火药威力下降，甚至失效，造成极大的浪费。而保有量少了，一旦战争爆发，火药需求量大增，以当下的生产能力一时也无法满足需求。
且在实际制造的过程中，由于仍然停留在手工操作阶段，加之对火药生产的监管和标准的不确定等原因，自然难以实现高质量批量化的火药生产，质量难免会有相当粗糙和低劣的情况。所以赵昺只能采用超量生产以求得有备无患，却同时又不得不承受火药过期而造成的损失。
出于种种原因，赵昺就想着借军器监外迁的时机，对一些设备进行升级改造，而火药坊则是重点。他想到在前世的近代，西方国家对火药的生产和研究已经超过了中国，他们火药制造工业采用了蒸汽机、水压式机械、机械造粒缸、蒸汽加热器、石墨制成的磨光机等一批先进的机械生产火药。
以先进的工业设备提取纯度高的硝和硫；以蒸汽机带动转鼓式装置，对火药混合物进行粉碎和拌合，用水压式机械将制成的火药放在碾磨上，压成坚固均匀的火药块；接着使用机械造粒缸将火药块制成大小均匀的火药粒；