公元1872年元月，正是中国西北寒冷的季节。一个名叫李希霍芬的德国人，在北风萧萧的西安东大街转悠。他蓝白相间的眼睛里忽闪着兴奋的波光。因为，李希霍芬此行又有新的发现：在西安东县门（赫舍里代家庙）有了一个机器厂，是专门制造新式枪炮所需弹药的。
李氏看到的西安机器局创办于清同治八年（1869年）。这一年，中国早期的两个机器局分别出现在东海之滨和黄土高原。一个是闽浙总督英桂奏请设立的福州机器局，另一个就是陕甘总督左宗棠奉朝廷之命率军西征中随军建立的西安机器局。
李希霍芬是研究中亚和中国的地理地质学家，“丝绸之路”这个好听的名字就是他起的。此刻，左宗棠的机器局触动了这个外国人敏感的神经。
1872年元月12日，李希霍芬写信给上海英商总会，信中说：“如果官军能够获胜并荡平两省，主要将由于使用新式军器军火和由外国人训练洋枪队。我参观了这儿（西安）城里的一个机器局，局里在制造大量的新式枪炮所需要的子弹和火药；制造的工人是宁波人，都曾在上海、金陵两制造局受过训练。”
信中所说的官军指清军，两省即陕西、甘肃。
左宗棠，字季高，湖南湘阴人，出身在一个耕读传家的家庭，幼有强国富民壮志，喜研农田水利、山川地理、用兵救荒等经邦济世之学。他自言：“身无半亩，心忧天下，读破万卷，神交古人。”1852年，年近半百的左宗棠受湖南巡抚骆秉章邀请入幕，策划军务。后又被曾国藩请去治军。他胆识过人，屡立战功，升迁很快。曾任浙江巡抚、闽浙总督。1866年调任陕甘总督。
左宗棠率湘军辗转西征，1872年其行营西迁，从西安入驻兰州，其机器局也随军迁移到兰州，改名兰州制造局。
左宗棠把兰州制造局的地址选定在通远门外，即今天的畅家巷路南，又委托上海候补道台胡光墉向英国汇丰银行借白银400万两，从法国泰西洋行购进一批机器加以扩充。
为什么要建这个制造局？
左宗棠在同治八年（1869年）正月三十日向朝廷呈送的折子中是这样讲的：除了陕军甘军各营所需军装、军火等项以外，还有湘军七十营加上客军所需军火军装，数量巨大。其中洋炮洋枪洋药洋火各项供应都是从上海洋行采办来的，价格昂贵。其他军装等物，以前都是湖北制造转运西安。设立西安机器局，招募浙江工匠，自造洋枪、铜帽、开花子等件，大大节省了上海购运的费用。
左氏认为，中国原料低廉，人力也贱，自造机器比购买欧美者便宜得多。
从大局来看，此前成立于1865年的上海江南制造局和金陵创造局所生产的军器军火数量有限，远远供给不上清政府全国军队的需要，加之国土广大，交通不便，各省督抚维持地方割据，军用品的供应极为困难。因此各省督抚以地方特殊需要为理由，纷纷建立起制造军火的机器局。
更深层次的历史背景是：世界进入了工业时代，而中国还固守着以自然经济为基础的“天朝礼治”。那些蓝眼睛发现，曾经在世界上创造了灿烂文化的中华帝国，脚步蹒跚地度着八字步，已失去了往昔的活力。列强便挟带工业文明的成果对中国发起一次次地侵略。古代中国人发明的火药在洋人手里变成了侵略中国的洋枪洋炮。
1840年的鸦片战争，把紧锁的中国大门轰开了一个口子。二十年后，大沽口岸八里桥旁，亲王僧格林沁的3000骑兵手拿刀矛弓矢，英勇顽强地抗击英法联军，最终还是倒在了侵略者的洋枪洋炮下。
鸦片战争带来了一个充满屈辱和悲壮的时代。中国历史被动地转入近代。有识之士从梦中惊醒，寻找落后挨打的原因，提出了“师夷长技以制夷”的主张，急于学习西方坚船利炮和某些机械。
兰州制造局是同治皇帝载淳准奏建立的，是官办的近代军用工业，属陕甘总督衙门管，由朝廷拨款。兰州制造局的成立，开创了兰州近代工业生产的新纪元，也为中国近代工业文明点燃了一束火炬。那么，谁来具体运作这个制造局呢？左宗棠在当地难觅此类人才，想来想去，最后想到了一个人，一个名叫赖长的广东人。
赖长，字云亭，兴趣广泛，很懂得西洋制造技术。1866年左宗棠兴建福州船政局，赖长在福州表现的才干颇得左大人赏识，因而成为兰州制造局总办的最佳人选。
赖长作为闽浙船政大臣沈葆祯的部下，于1871年仿照西洋式枪炮制造出铁枪铁炮、后膛枪炮（后膛安铅药），经闽浙总督英桂亲自试验，与洋枪炮无异。前巡抚卞宝第说：“其灵巧不亚于外洋的军器。”
模仿，是对天才的创造者的一种机械和肤浅的效仿行为。当时闽浙总督英桂一看中国人赖长能仿造出洋枪洋炮，心中大喜，立即奏准委任赖长为补用副将，并办起福州机器局试造洋枪炮。
同治十一年（1872年）六月间，陕甘总督左宗棠奏准调赖长到甘肃主持兰州制造局。左宗棠同时写信给福州船政局总理沈葆祯，要他从马尾船厂调几个帮手随赖长来兰。
左宗棠是洋务运动的领袖人物之一。早在同治三年（1864年）他任浙江巡抚期间，就让原中法混合军中的两位洋将日意格、德克碑帮他造出小火轮，在西湖下水试航成功。左宗棠调任陕甘总督时，他在福州马尾港罗星塔下兴建的大清帝国第一个最大的现代造船厂正处在草创时期。左宗棠一边勇挑西北重担，一边又放心不下马尾船厂。朝廷有明文批复：福州船局由左宗棠创立，他虽赴甘肃，仍当福州船局顾问。
同年十一月二十七日，赖长带着机器和工匠离开福建福州，跨上西行的漫长旅途。赖长一行乘坐的是官方轮船，取道汉口，辗转进入甘肃。
同治十一年年底，赖长到达兰州，掌管兰州制造局。他成为制造局的第一任行政长官、兰州制造局的奠基人。
