Как и Соединенные Штаты (хотя и по другим причинам), Россия испытывала недостаток квалифицированной рабочей силы, и подобное разделение труда открывало возможность для вовлечения в производственный процесс неквалифицированных рабочих с минимальным их обучением.

Долгое время производство стволов было самым значительным узким местом в отрасли стрелкового оружия. Ковка ствола вручную шла очень медленно (один рабочий мог делать три штуки в день) и приводила к большому количеству дефектов. Использование стали и распространение в Европе в середине XIX века механизированной нарезки каналов еще туже «сжали» это узкое место. Ижевский оружейный завод, расположенный сравнительно близко к уральским месторождениям железной руды и развитой на Урале горнодобывающей промышленности, должен был иметь возможность внести свой вклад в производство стволов. Однако долгие годы механизация там шла урывками, и подлинный прогресс был достигнут только после введения в 1870-х годах централизации оружейного производства.

С 1809 по 1866 год завод произвел около миллиона мушкетов, в основном с железными стволами. Хотя российские военные агенты в США сообщали, что там делали из русского железа стволы высокого качества, но для винтовок требовалась сталь, а не железо, обладавшее недостаточной прочностью. И русские, и американские производители оружия к 1860-1870-м годам пришли к выводу, что качество отечественной стали их не устраивает, и обратились к иностранным поставщикам, главным образом к вестфальской фирме «Бергер». Это, конечно, повысило цену и без того дорогой для небогатой страны продукции, а также поставило русскую армию в зависимость от поставок иностранной стали, а это было нежелательно в военное время, на что не уставали указывать оружейные эксперты [Бестужев-Рюмин 1863; Сирота 1950:15]. При использовании некачественных материалов даже применение машин отнюдь не гарантировало улучшения обстановки с производством. Двуствольный сверлильный станок и механизированная ковка стволов были представлены в 1840-х годах, но и в 1860-х годах стволы изготавливались в основном вручную. Механизированная ковка стволов, введенная впервые в 1856 году, только увеличила выход брака, вследствие чего машинную обработку сократили и вернулись к ручному труду. Аналогичными трудностями сопровождалось изготовление замков и лож. Машины для штамповки и изготовления замков, «появившиеся», по расплывчатой формулировке Александрова, в конце 1850-х – начале 1860-х годов, в производство не пошли. По его утверждению, эти операции не были механизированы до конца 1870-х годов, поскольку военные власти были заинтересованы в более дешевом ручном труде [Александров 1957: 57–61][278].

Модернизация производства в Ижевске проходила по трем направлениям. Во-первых, с созданием в 1870 году Ижевского сталелитейного завода Ижевск не только прекратил импорт иностранной стали, но даже начал экспортировать готовые стальные стволы на другие оружейные заводы [Ашурков 1962: 22]. Наличие отечественного источника сырья открыло возможность для второго направления модернизации – механизации. По состоянию на июнь 1872 года ручным изготовлением переделочных винтовок Крнки все еще занимались около 5000 рабочих. О том, что механизация стала для правительства главным приоритетом, прямо говорят условия второго арендного договора (1873 год), предписывавшие начальнику оружейного завода П. А. Бильдерлингу (1844–1900) механизировать производство стволов. Как и в Туле, толчком к механизации стала необходимость оборудовать завод для производства винтовки Бердана, и в период с 1872 по 1873 год завод был оснащен 486 новыми станками, многие из которых были американскими. Производство винтовок увеличилось до 60 000 штук в год. В 1875 году завод был оборудован для начала производства винтовок Бердана, а три года спустя на станках работали более 53 % рабочих, занятых на важнейших этапах производства оружия [Александров 1957:108; Зайончковский 1952: 143; Александров 1984: 41][279].

Использование стали и механизация работ ускорили третье направление модернизации – специализацию и централизацию. Однако изменения в организации труда были не такими кардинальными, как в Туле. После 1866 года – даты отмены крепостного права в Ижевске – структура цехов не изменилась и некоторые рабочие продолжали содержать небольшие мастерские дома. Тем не менее производственный процесс действительно стал более сложным, более механизированным и более зависимым от единообразия и точности изготовления деталей, требовавшихся для винтовки Бердана. Как и в Туле, все больше операций по производству комплектующих к оружию распределялось по разным цехам, что приводило к снижению значения ремесленных навыков. К концу 1870-х годов в процесс изготовления стволов были введены раздельные сверлильные и токарные участки, а в изготовление замков – раздельные штамповочные, фрезерные и слесарные участки [Александров 1957: 31, 34].

Рост специализации и механизации не обходился без неприятных побочных эффектов, а прогресс в машиностроении, как и в Соединенных Штатах, проявлялся медленно. Частые изменения моделей, особенно в конце 1860-х годов, вызывали приостановки производства. Например, в 1868 году численность занятых упала до 50 % от уровня 1864 года. Соответствующие калибры, инструкции и инструменты не всегда приходили на завод вовремя. И, несмотря на усложнение оборудования и производственных процессов, основным источником энергии оставалась река, течение которой зачастую оказывалось слишком слабым для того, чтобы вращать колесо, что опять же останавливало работу. Кроме того, внедрение фрезерных и токарных станков для изготовления стволов продолжало встречать значительное сопротивление со стороны военного ведомства. Чебышев, в частности, утверждал, что стволы машинного производства все же уступают стволам ручного изготовления. По-прежнему проблемой для Ижевска оставалась географическая отдаленность, затруднявшая новаторские изменения на предприятии, – даже после заключения повторного арендного договора в 1873 году и последовавшей механизации Ижевск продолжал заимствовать машинную технику у более совершенного оружейного завода в Туле [Александров 1957:32,36–37,58-59; Лилиенфельд 1861: 995]. Тем не менее в конце концов там был изготовлен 1 000 000 винтовок Бердана, и официальная армейская газета «Русский инвалид» восторженно писала о переменах в Ижевске, сообщая, что успешное обновление завода за такой короткий период и его адаптация к машинному производству самого лучшего огнестрельного оружия по образцу самых известных американских и английских заводов, несомненно, опровергают безверие России в собственные производственные силы [Ижевский оружейный завод 1873: 3].

Выбор системы винтовки для перевооружения и возможное принятие на вооружение конструкции Бердана во многом были обусловлены решением использовать металлические патроны. Как и в случае с винтовками, решение о принятии их на вооружение было принято с учетом будущих потребностей отечественного производства. Когда Военное министерство заимствовало у США технологию механизированного производства винтовок, оно также приняло меры для производства в России соответствующих боеприпасов. Первые станки для изготовления металлических патронов были созданы в 1866 году в капсюльном отделении Охтинского порохового завода в Санкт-Петербурге. Годом позже открылся Санкт-Петербургский патронный завод, в составе которого имелись два цеха по изготовлению металлических гильз, находившиеся в ведении комиссии перевооружения армии. Патронному заводу было поручено производить 1 000 000 патронов в год,