蘭州織呢局是在製造局的基礎上創辦的，其性質依然是官辦軍工企業，名稱是甘肅織呢總局。
賴長主持製造局和織呢局兩個局的局務，但主要精力放在織呢局。他把廠址選擇在蘭州通遠門（今小稍門）外暢家巷南側前路後營基址，這樣可以不必另外購買民基，又可以營地作堡。兩個局在一起，織呢局的機器安裝和維修及一些簡單的機械製造，均可由製造局承擔。
興修廠房的事仍由賴長主持，協辦的人員隻能管書記簿賬，不能參與局務。
左宗棠指示賴長，在機器未到之前，當務之急是三件事：一是蓋廠房；二是積極備料，采購精細羊毛；三是人員培訓。先把圍牆打起來，房屋陸續添蓋，至關重要的是房屋要堅實，不在美觀，也不可過於狹小，必須考慮廠房能擺下機器，還要夠工匠住的地方。如果辦成了，將來再擴建。羊絨難以久儲，就先采購若幹，以免臨時停工待料。
人員培訓，就是讓原先學習織造的工匠趁此時間互相仿效。同時從陝甘軍隊中挑選賦性靈敏又好學習的士兵到織呢局專心學習，派人指導，學成後就是當地自行培養出來的師匠，一代一代傳下去。左宗棠說，庶事半功倍，業精於勤。今天的學徒，都是日後的師匠，將來一人傳十，十人傳百，由關內而及新疆；以中華所產羊毛，就中華織成呢片，普銷到內地，甘肅人自然會享其利。
1879年初，從德國購得的織呢機器全套60餘架，由石德洛末押運來華，又從上海運蘭州。4000箱機器中有蒸汽機、自動紡織機、梳毛機、織布機、洗毛機、起毛機、烘幹機、剪毛機、染色機、壓光機、上光機、蒸刷機等。
這些笨重的機器裝在一條貨船上，由招商局的輪船拖運到漢口，在漢口又將這些機器用民間小船水運，或人抬肩扛背運到西安，然後由蘭州的一個名叫席步天的大車戶組織畜力車運往蘭州。機器非常重，很難運，所以鍋爐得拆散了一塊一塊地運，遇山口地帶，有時得開鑿了才能把大件搬過去。蘭州大車戶把兩輪車改為四輪車，在車的傳動部位安裝了滾動部件，加快了速度。
盡管如此，機器運輸在路上費掉了好幾個月的工夫，直到當年10月，部分機器才開始運到了蘭州，又有一些則一直到1880年3月，還沒有找到通往目的地的道路。輾轉曲折，機器的最後一批於1880年5月解運抵甘。同年9月16日總算開工了。
廠房分東廠、中廠和西廠三部分，東廠為紡線織呢車間，中廠為動力機修、辦公地，西廠為洗毛及整染車間。局裏雇用的13個德國人分別擔任經理、領班、教習、翻譯員等，負責機器安裝、技術指導、徒工培訓。
從德國請來的呢絨專家石德洛末到蘭州後擔任織呢局的洋總辦。中國負責人選的廠地叫洋總辦看，洋總辦認為不妥當；又選另一塊地，洋總辦說水源不足。中方說，水源自可解決。洋總辦同意了。
規模為1200個紡錘的蘭州織呢總局正式投產。機器由兩架發動機來運轉，一架24匹馬力，一架32匹馬力。紡線機三架，每架有360紡錠。
冬天來了，黃河上結了冰。但寒冷的氣候擋不住織呢局中熱烈轉動的機器。產品主要是軍呢、軍毯、西班牙條紋布，最多時達到日產100丈。
左宗棠高興地說：甘肅氣象更新，蘭州織呢局結構宏敞，安設機器20具，其中6具已開織，每天能生產8匹呢布，每匹長50尺闊5尺，織成的呢布分三種，品質還好，比洋呢便宜。雖然看上去略遜於洋呢，但可供著用。廠內共有紡錠1200枚。有時也用駝毛織呢，駝毛很好。在中外技師工匠及本地藝徒努力下，所成的呢料漸見精致。待藝徒習業有成，各機全部開織，約計每年可織呢六七千匹。