接下来，大家对工部工作重点做了规划。
首先，要建立‘大明皇家工学院’，确立现代科学教育体系，设立数学、物理、化学、材料、工程等学科，网罗工程科技书籍进行教学，由南怀仁负责筹建。
其次，要规范度量衡刻度，这个朱由崧有手稿。但此时又有汤若望，精度就根本不成问题了。什么直尺、三角尺、圆规、计量杯、测距仪、三分仪，以及铅笔、工业工具、军事工具等等，一应俱全。确立由宋应星次子宋士意负责筹办文具厂、工具机械厂、模具厂、玻璃厂，马上生产。
再次是煤炭、矿产挖掘及炼钢。这个难在什么地方呢？煤炭，大明现在能控制的有煤的地区是徐州，但徐州处于前线，要打仗。其他地区离南京近的是江西丰城，但江西是山区，挖的煤很难运出。矿产在马鞍山及铜陵，这两地地方均在南京管辖之内。
朱由崧做出的决定是，煤炭在徐州、丰城同时开挖。徐州挖出即船运至扬州，朱由崧要保证徐州安全，新兵训练后即开赴徐州。丰城属于后方，但靠近反贼左良玉部，让黄得功防守制约左良玉。丰城的煤需陆运至江边，再船运至扬州。马鞍山及铜陵的矿场，朱由崧标注了地址，工部派人前去开挖。
炼钢厂设立在扬州长江边上。炼钢，要解决炉火问题。明代的钢成品率低，主要是炉火温度达不到要求。由工部设计改进炉子及烟囱，将炉火达到1700度以上，炼出来的钢就能达到步枪枪管的要求了。这也是明代火绳枪迟迟不能被燧发枪取代的重要原因。
最后，就是制造撞针式步枪。朱由崧拿出步枪设计图纸打开展示在桌上。宋应星是枪械专家，仔细研究后，发出啧啧惊叹声，“陛下真乃神人也。”枪械结构设计精致巧妙，汤若望也是看得懂的，道“大明皇帝将枪支技术直接提升了至少两百年。”
撞针式步枪，主要难点是制作撞针、扳机、滑轮、底火，子弹、枪管要标准化，大小一致，枪管要拉膛线，子弹底火一体化，五发子弹一个弹夹；步枪增加刺刀，瞄准器。
子弹的弹壳用黄铜制作，底火采用无烟火药，无烟火药的材料配比制作要求，朱由崧已经详细标注好了，重点在温度的控制。把现代火药的工艺流程交给工匠，是可以制作的。当然火药在研制过程中还是会发生爆炸的，所以朱由崧要求用死囚来试验，否则炸死工匠工程师就得不偿失了。朱由崧要求把每一个研制步骤流程都要详细记录下来，这是一个严谨一丝不苟的工作，最终确定标准工艺流程。
膛线枪管及无烟火药的提前出现，直接将步枪射程提高到900米以上，有效杀伤距离达到500米。相较于火绳枪就是碾压式降维打击了。那么北方建奴引以为傲的骑兵弓箭战术就根本不堪一提了。
大伙商议，步枪及火药由宋应星及汤若望联合研发，立刻建立帝国兵工厂，由宋应星负责。
钢铁厂由宋应星长子宋士慧负责。
最后是皇家造船厂的建立，因为朱由崧早就做了部署，由郑森在太仓浏家港筹建，建造运输船及海军军舰；在厦门、广州扩建造船厂，建造渔船及运输船。所有造船厂由宋应晶负责，即刻赶赴浏家港。
确立联合办公室设立在扬州钢铁厂内，工厂名称为“大明帝国钢铁厂”。
煤炭、矿场由工部加派人手，要大干特干。运输，联系郑森派运输船昼夜不停往来穿梭。