在王辰浩的計劃裡，掌控國家軍事工業是他的第二個目標。將天津機器局和江南製造局一併納入北洋兵器工業集團之內，這是掌控國家軍事工業的第一步。
爲此王辰浩成立北洋兵器工業集團，簡稱北洋兵器。而王辰浩花了五十萬兩銀子將天津機器局承包下來，承包期10年，使其成爲北洋兵器天津分公司。
新成立的北洋兵器天津分公司將進行自1888年以來的第二次大擴張，王辰浩有美洲銀行作爲後盾，資金上面沒有任何問題，這給了他更大的擴張底氣。
首先是在天津機器局的基礎上擴大了規模，佔地由原來的3000畝增至4000畝；員工2330人，增加至5200人，其中技術工人佔了3500人，中高級工程師120人，以德國工程師作爲主體，佔了五分之四，一改之前天津機器局十幾個國籍的工程師各自爲政、各自爲戰的混亂情況。王辰浩知道短期內中德之間的矛盾最小，因此他大膽採用德國工程師和技工作爲主管人員，而技術不夠過硬的國人技術人員作爲副手，另外挑選數百名底子好的國內技術工人作爲學徒工跟着德國人學習技術和管理經驗，以便將來能夠勝任工作。
針對原來的天津機器局萬國牌生產線和生產設備，王辰浩認爲這是典型的吃多嚼不爛的現象，與其樣樣通樣樣鬆，不如精專一樣。因此王辰浩跟德國公使紳柯達成協議，北洋兵器引進全套的德國兵器生產設備、生產技術和管理條例，將原天津機器局打造成全德械兵器生產基地，以此來支撐北洋八鎮新軍的武器供應。
天津機器局不少工廠的生產線都很老舊了，在歐美技術大爆炸的時代影響下，技術更新追不上世界步伐，因此王辰浩關閉了一部分工廠和生產線，轉而只生產符合北洋八鎮新軍的各種武器裝備。
最終，王辰浩同王士珍和漢納根商議過後，最終做出了詳盡規劃。北洋兵器將以生產陸軍武器裝備爲主，計劃年產毛瑟95式步槍三萬支，7.92毛瑟步槍彈600萬發，克虜伯80步兵炮72門，克虜伯105榴彈炮36門，克虜伯150重榴彈炮36門，三種口徑炮彈總計15萬發，無煙火藥100萬公斤。考慮到原本的天津機器局每年還得供應分駐全國各地的淮軍武器消耗，因此原來的黑藥廠、銅帽廠、慄藥廠、棉藥廠沒有關閉。黑藥廠維持在年產30萬公斤規模，栗色火藥有所增加，達到20萬公斤規模，因爲它是巨型要塞炮的優良發射藥，因此主要供應旅順要塞和威海衛基地的防禦要塞炮使用。
兩座小型鍊鋼爐王辰浩沒有關閉，但只要等到直隸鋼鐵公司的鍊鋼爐出鋼水後，這兩座小鋼爐肯定是要被關閉的。
王辰浩裁汰了冗餘人員，增加了生產線和生產技術人員，這樣生產規模肯定能提上去。但王辰浩希望能夠進一步提高生產效率，例如年產3萬支毛瑟步槍是無法滿足北洋陸軍的，如果戰爭爆發，軍械消耗巨大更加無法滿足。當前的狀態是北洋兵器天津分公司儘可能的生產武器，而北洋陸軍的武器缺口由毛瑟公司和克虜伯公司提供成品，按照王辰浩的練兵步伐，截止明年年底前，北洋陸軍還得采購三鎮新軍的裝備。
王辰浩希望儘可能的減少對外購的依賴程度，因此建議在北洋兵器內實行高效率的流水線作業方式，這樣即減輕國內技術人員的學習壓力，又可以儘快吃透德國技術並提高生產效率。
在王辰浩的規劃裡，北洋兵器天津分公司主要以生產現代化陸軍裝備爲主，暫時以生產全部德械裝備爲主，然後按照北洋陸軍的發展規模生產和研製符合自身要求和標準的新式陸軍裝備。這就要求有科研單位。
原本的天津機器局有個武器研發機構，名曰仿製局，裡面的人就是專門破解國外武器裝備的。仿製局由徐壽的兒子徐建寅主持，有工匠35人。這裡的工匠就相當於清朝的武器專家了，只不過他們主要以仿製外國武器裝備爲主，自行研發武器一是沒經費，二是能力有限，沒有歐美國家的先進技術。
不過，這並不能阻止王辰浩設立武器研發實驗室的想法。於是王辰浩將徐建寅找來，命他在國內外邀請和僱傭武器方面的專家和學者，同時成立北洋武器裝備科學實驗室，由徐建寅任院長，加四品候補道銜，武器實驗室相關經費由王辰浩特批撥付。
徐建寅頓時大喜，拍胸脯保證一定把這個武器實驗室辦好。徐建寅的父親徐壽堪稱清末最優秀的科學家了，有着廣泛的國內外朋友關係網。徐建寅根據王辰浩的要求，紛紛寫信邀請他父親的朋友和他的朋友們加入。而王辰浩也沒閒着，他利用自己的身份，發電報給清帝國駐各國公使館，請駐英法美德等外公使們幫助邀請和僱傭外國的知名科學家、教授、學者來華。
王辰浩的眼光放得很遠，不單單侷限於武器裝備方面的科技人才，因此他沒有對駐外公使館邀請和僱傭的科學家做出類別限制，方方面面的人才只要願意來華髮展，都將給與高規格待遇。
此時的歐美各國正處於科技大爆炸時代，大批的科學家和技術工人都對發明創造和改良現有機器設備感興趣，尤其是民間一大批以發明創造爲生計。但有道是僧多粥少，參與的人越多，競爭越激烈，很多有才學的人得不到贊助資金，很多科技發明都被迫夭折。
清帝國駐外使館的公使和工作人員們都知道王辰浩的身份特殊，對於王辰浩求他們給辦的事情那是優先辦理。由於王辰浩資金充裕，開出的條件優厚，很多有才學卻苦於沒資金贊助的人們將目光瞄準了中國，紛紛答應王辰浩的條件加入北洋武備科學實驗室工作。
一時間，來自歐美各國的人才經清帝國駐外使領館工作人員們的安排，紛紛踏上前往天津的輪船。名單提前以電報發回天津，王辰浩看了一眼，沒見有他認識的名字，因此讓徐建寅負責接待安排，他自己還有更重要的事情要處理。
從整頓尸位素餐的冗餘人員，到大規模引進技術人才，王辰浩對天津機器局的改造算是完成了。李鴻章對此大爲褒獎了他，二人一個唱紅臉一個唱黑臉，竟是讓天津機器局起死回生。雖然名字被改成北洋兵器了，也成了王辰浩的私產了，但李鴻章知道他自己的身體每況愈下，而王辰浩的表現又讓他滿意，因此對於王辰浩的這種近乎公開的培植個人勢力、挖北洋的牆角的做法，李鴻章只是睜一隻眼閉一隻眼，如果以物以類聚來描述李鴻章的心情的話最爲合適，因爲他從王辰浩身上看到了當年的起家時的自己。
把天津機器局收入囊中之後，王辰浩又把目光瞄準了上海的江南製造局。