从建厂过程看，山东机器局有两大特点：一是为了抵御外侮，二是独立自主。二者成了地方军用工业一般性的代表。
山东机器局的全部创建工作一告竣，便于1877年正式投入生产。
山东机器局初创时，丁宝桢打算同时制造枪炮和弹药，把它办成一个自成体系的制造新式军火的工厂。他一再强调：“中国知用洋枪而不能自造洋枪，非受制于洋人，即受骗于洋行，非计之得也”，所以一定要使山东机器局在不远的将来，那些著名的利器“如格林、克虏伯各炮、林明敦、马氏呢等枪，均可自行添造，不必购自外洋。”但由于经费的不足，技术力量的薄弱，加上一些封建顽固官僚的阻挠反对，了宝桢的设想仅剩一纸空文。山东机器局正式投产时，仅生产火药一项，到1879年，周恒祺任山东巡抚后才开始生产铜帽、铅丸、枪子、地雷和一些简单的机器和机械配件。1876年，丁宝桢为了实现他同时造枪子、弹药的计划，曾委托技术人员曾昭吉小规模地仿造马氏呢后膛枪120枝，丁氏对此十分得意，认为曾昭吉仿制的后膛枪每枝所费银仅10两，比从国外买来的每枝可省银14两，而且与外国制造的相比，“其灵巧捷便，毫无异致。……其及远与马氏呢等，而出声之响，入靶之劲似有过之。”然而，被丁宝桢捧上天的枪枝并没真正大规模地投入生产，原因之一是质量低劣。李鸿章曾让其淮军演试山东局所造的枪枝后指摘道：“丁稚璜制军晋京过晤，送来仿造马梯呢后门枪，据称仅用人工及手机器制成，自命为无敌利器。迨饬营员演试，机簧不灵，弹子不一，准头不远，较英国所制大逊。”虽然李鸿章的评价言辞颇显过激，但是山东机器局生产枪炮的机器不够完备，制造技术上还存在着不少问题也是事实，所以这种后门枪仿制以后，一直不见继续制造。
山东机器局历年所造的枪、炮、弹药及其他军火情况详见下列统计：
上表说明山东局军火产量最多是从1884年中法战争以后儿年。这可见其御外侮的作用了。
山东机器局所生产的军火，全部由清政府调拨给各地驻军使用。一是拨给山东驻军使用，如登荣水师、烟台练军；另一是调拨四川。1877年丁宝桢就任四川总督后，曾上奏清廷说：让四川省给山东机器局解决一部份经费，而山东机器局供给四川省一部分军火，“如此办理，在东省藉此抱注，经费可无虑短继，而川省应用军火取携内地，较之购自洋商节省实多，是诚彼此两利之道。”此外，1880年，清廷曾令山东局调拨一部分军火支援吉林，运去了3万斤火药和60万粒铜帽。
山东机器局的开办经费和常年经费统由本省自筹。开办经费来自藩库银94000两、粮道库银72800两、临清关税银20000两，共计耗银186800两。文格任山东巡抚时，因修建火药库、章丘煤矿、生产备料等，又用银36398两。常年经费按章每月向藩库领银3000两，不足时随时奏明添拨。通盘计算，每月实需经费5000两，年约60000两。此外，丁宝桢还从南北盐务余利项下拨出一部分款子补充山东机器局经费之不足。如前文所述，丁宝桢升任四川总督后又决定四川省每年向山东省筹拨银两，由山东调拨军火相抵补。
山东机器局历年的经费收支情况（详见下页表格）说明山东机器局经费支出最多的时间为1884—1886年，正是中法战争中海防 吃紧之时，这再一次说明机器局在御外中的作用较为明显，而这种作用在甲午战争中尤为突出。这将在发展过程中加以叙述。
山东机器局非生产性成员共为58人，其中上自总办下至各部门的委员、司事，共32人。除这些管理人员外，另有学习翻译、画图的学员及巡勇、差役等26人。山东机器局中的管理人员没有一个是雇佣的洋人，这在当对军人工厂中是极其少有的。初期工人数约为250人。这些工人中，熟练技工多由江浙、直隶选来，学徒则大多由当地雇用。
山东机器局发展过程是有波折的。1875年到1881年以前，山东机器局在基本建设、生产设备上都奠定了一个初步基础。这个阶段的发展应该说是较为顺利的。1879年，清政府官员中曾有以治理黄河需用经费为理由，向清政府建议停办山东机器局，但当时山东巡抚周恒祺明确表示：机器局每年所需经费十分有限，移以治黄，不过杯水车薪，无济于事，而本省登荣水师，烟台练军，每年所需洋火药全赖机器局供应，所以机器局实为山东省海防所急需，不能裁撤。机器局虽然因此而保目了下来，但好景不长，此后不久，因清政府财政拮据和某些封建官员的反对，山东机器局陷入了一个发展迟缓的停滞时期。
1881年8月，新任山东巡抚任道镕接管山东机器局，他一上台便对机器局进行压缩。他在给清政府的奏折中说：“当以海防事机非急，而库款支绌万分，一切规模自应力求撙节，随饬将不急器具概行停止，但做洋火药、铜帽、铅丸以资操防。委员、司事及工匠人等亦祇择要酌留，视制造之多寡随时增减，期归核实。”在这种压缩措施的影响下，机器局生产大受损害，制造仅限于火药、铜帽、铅丸三项。一年半后，陈士杰接替任道镕的山东巡抚一职。陈对山东机器局应该说是关心的，他使机器局配置了齐全的生产枪子的机器，这对以后机器局生产能力的提高起到了重要作用。在此时期，机器局的产品中增添了后膛洋炮和林明敦枪。但从全局看，山东机器局的生产仍处于停滞状况。陈士杰给清中央的奏折中明显反映了这种状况：“东省机器局历年制造后膛洋炮及林明敦、马氐尼等枪尚属适用。嗣经添造枪子机器亦有规模，上年因库款支绌，暂行停办，但做洋火药、铜帽、铅丸以资操防。……枪子……除饬配造妥协以资备用，其余不急器具，仍照旧停止缓办。”
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