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機器局的興建是清廷「以夷制夷」的具體表現，並希望以兵工業的自製能力與西方抗衡，台灣首任巡撫劉銘傳因台灣孤懸海外、軍事建設不足、調度緩慢，及提昇個人地位、培植近代化技術人才等原因，積極設立台北機器局，這是第一個遠離中國內地的機器局，也是台灣建省後第一年的軍事建設之一。
機器局在台灣是一個官方從未嘗試過的現代工廠工程，建造的過程還牽涉到許多專業的技術，所以不是清廷官員可以獨立完成的，按文獻所載是聘請洋人為工廠監督，原為英國人擔任，後來改由德國人畢第蘭（Butler）擔任。
台北機器局完成後主要是製作槍礮子彈及修理槍礮，還無能力製造槍械，在邵友濂擴廠之前，槍子的產量只夠平日操練之用，1892（光緒18）年機器局又置鑄錢機器，開始鑄造五錢、十錢及二十錢的錢幣，同時還兼管鐵路的維修及伐木局，已由最初的軍需工廠轉變為多功能的近代工廠，顯示當時台灣對近代事業需求甚殷。
台北機器局在日治初即改設為「台北兵器修理所」擔負台灣全島陸海軍兵器之修理，及各種砲彈小銃丸並藥莢等製造。狹義而言，台灣守備隊之兵器於是得以自給。
1900年砲兵工場正式交接轉由鐵道部使用，稱為台北工場，針對當時廠區及本基地的空間關係作一說明。舊廠區內依據原有功能分區，將南側當作以行政為主的鐵道部使用，北側則為台北工場，但工場南側界線呈彎彎曲曲狀，頗為怪異，是因受限於原有傳統院落建築配置所造成的。至1909年台北工場因不敷使用擴建時，只好向東側的空地發展，正式將鐵道部的範圍擴充至塔城街東側。