有了袁嘉升的大力支持，汤若望和孙和鼎三兄弟很快迈出了第一步，在京城的原址重启了大明火炮厂。那里距离京城的外城不是很远，是一座废弃的火炮厂，早在崇祯年间就建立了，汤若望和孙元化都在这火炮厂里工作过，不过后来因为种种原因废弃了。
袁嘉升派人找回了工匠，将废弃的火炮厂重新设计了一个类似于回字形的四合院建筑，里头三重都派禁军防守，还有角楼，让满黑龙派新兵日夜盯梢，防止闲杂人等靠近，尤其是满清的细作，只要是后金的人，抓住了就地正法。
汤若望等人在炮厂里头建了屋舍，这里就像是城堡，北靠一处湖泊，地势较高，想要上去，必须经过关卡，派人守住了关卡，就一夫当关万夫莫开。在废弃的火炮厂里，大明火炮厂还很快招来了一批有实际技能的工匠，这些人有一些从前是石匠、木匠、铁匠等，这样的人手足有上千人。
大明的户籍制度，是一大发明，到了崇祯末年还管用——明太祖朱元璋定下了皇册户籍制度，将天下的户籍大致分为三种，即军户、民户、匠户，匠户在户籍上自成一类，必须在官府的手工业局、院中服役，从事营造、纺织、炼铁、军器、工艺品等各种手工业生产，由各局、院和有关机构直接管理。不允许他们随意脱籍，必须世代相袭，承当指定的工役。如果不肯入局﹑院服役，就要痛行断罪。
在明朝，匠户们往往都有一些特长，只是被编成匠户之后，不但受官吏管束，甚至可以随即殴打、定罪，每日辛苦劳作，所得连饱饭都吃不上，若是上官狠辣一些的，甚至要靠典卖子女来维持生计。活不下去，也只能逃，可惜他们一跑，立即发现自己无处可去，自动沦为了没有籍贯的“贱民”，根本就无处容身，袁嘉升派人找回了上千这样的人，给他们好吃好喝，他们自然感激涕零，干活也不偷懒。
这些匠人在大明新的火炮厂里搭起了许多简易的棚子，直接在地上打了木桩，架起了房梁，再堆砌茅草，就工作和生活都在这里了。为了防止这里爆发瘟疫，袁嘉升派了十来个懂医术的民医在此驻扎，匠人们一有发热或不舒服的，据隔离就医。
袁嘉升隔三差五总会派人用马车运送大米来，这米极为精细，绝没有掺杂沙子，每日三顿，早上稀粥，中晚都是干饭管饱，还有菜汤。饿过肚子的人才会知道吃饱饭的幸福来之不易，这些人的各种疑虑逐渐打消，或许对他们的大多数人来说，这辈子最舒服的日子，恐怕就是在这大明火炮厂里了。
这些工匠对袁嘉升是真心感激，现在的皇帝，舍得给饭，也没有让人拿着皮鞭吓唬他们。工匠里头还有七八个读过书的，袁嘉升让他们做了工头，让他们传递一下文书，其余几个，就让他们教一教青壮匠人读书写字。
袁嘉升还嘱咐汤若望等人善待工匠：“这些工匠，现在都能干活，比如铁匠，先前派人让他们搭建了高炉炼铁，让他们做了一些简单的铁器，他们现在制的东西或许我们用不上，可该做的还要做，不但要做，还要不断提高，改进工艺，三个臭皮匠就是一个诸葛亮，一步步让他们制更加复杂的东西，这样等到将来的时候，你们肯定需要一些特别的铁器，到时都可交给他们完成。这些人，以后就都归你们管了，你好生对待他们。”
”这些人，看起来很能干。”汤若望说。
”那当然，这些人都是经过朕精挑细选的。“袁嘉升说。
汤若望还雇了十来个洋顾问，来大明火炮厂当技术顾问，大明火炮厂在袁嘉升的亲切关怀下，很快就高效运转起来。
袁嘉升已经命匠人在火炮厂里建了新高炉。高炉设置的地点，不远处一处河流，当地人称这河为拒马河，名字很好懂，就是说河很宽，马儿过去不。这高炉，足有三丈。炉子极大，在半腰时，又让人沿着炉壁堆砌了石屋，屋里已堆了不少的焦煤。
火炮厂的高炉与寻常造作局的高炉不同，一方面是增加了长度，另一方面炉壁也加宽了不少，这种高炉已经颇有些近代高炉的雏形了，炉底四周和上部为碳砖，下部为粘土砖；整个炉子足足有四人高，半个屋子大，下方有一个进风口，值得一提的，则是木匠们做出来的鼓风机。
“汤神父，你们说大明生铁的质量不行，用这个高炉试一试。”袁嘉升那天亲自前往大明火炮厂考察，对汤若望说。
“我的上帝，皇上你竟然也懂炼铁，太不可思议了！”汤若望一看，大喜过望，他绕着这座高炉转了三圈，仔细研究了半天，这鼓风机和高炉一样，同样巨大，采取的是水排动力，即选择湍急的河流的岸边架起木架，在木架上直立一个转轴，上下两端各安装一个大型水轮，在下水轮的轮轴四周装有叶板，承受水流，是把水力转变为机械转动的装置；在上卧轮的前面装一鼓形的小轮，与上卧轮用“弦索”相联；在鼓形小轮的顶端安装一个曲柄，曲柄上再安装一个可以摆动的连杆，连杆的另一端与鼓风箱相连。这样，当水流冲击下卧轮时，就会带动上卧轮旋转。使得和它相连的连杆运动，连杆往复运动，使排扇一启一闭，进行鼓风。
“略懂一些，最近朕抽空看了一下徐光启留在钦天监的遗着。”袁嘉升笑道。