但隨著日本侵略戰爭規模的擴大，1939年在仁川富平地區進行的擴建徹底改變了這一局麵——擴建後的工廠形成分工明確的三大核心廠區，產能實現跨越式提升。
第一工廠通過熔化從朝鮮全境掠奪的銅器、銅筷子等金屬製品年均掠奪各類金屬原料約5000噸），以及蒸煮木材製造武器基礎零件，每月可提供步槍機匣、槍管毛坯1500套。
第二工廠憑借新增的12台大型冶煉爐和30台精密車床，實現金屬冶煉與加工的高效銜接，每月能產出合格槍械坯料2000套，同時配套生產機槍槍管500根。
第三工廠則承擔零部件的最終組裝，巔峰時期每月可組裝38式、99式步槍2500支、96式輕機槍300挺、手榴彈8000枚，此外還能生產少量92式重機槍配件。
從產量累計來看，1939年至1945年間，該廠共生產步槍約18萬支，占同期日軍輕武器總產量的12，其中99式步槍占比達60。
這些武器通過廠區專用鐵路直接運往仁川港，再轉運至中國戰場約占產量的45）、東南亞戰場30）及太平洋戰場25），成為日軍多線作戰的重要輕武器供應源。
工廠周邊不僅留存著堆積如山的掠奪性金屬原料最多時庫存達8000噸），其產能還隨著戰爭需求不斷調整，1944年美軍切斷日本本土與殖民地海上交通線後，該廠通過緊急調配朝鮮北部礦山資源，將步槍月產量臨時提升至3000支，以彌補本土產能缺口。
隨著前線對武器需求的激增，仁川陸軍造兵廠逐步向資源更集中的朝鮮北部拓展，由日本三菱株式會社承建的平壤兵器製造所成為其核心分廠，被定為仁川陸軍造兵廠第二製造所，與富平的第一製造所形成南北呼應的生產格局，其產能與產量同樣占據關鍵地位。
平壤製造所初建時1931年）以生產彈藥為主，每月僅能製造步槍子彈50萬發、手榴彈3000枚，但“九一八”事變後，隨著侵華戰爭的全麵展開，生產任務日益繁重。
1932年至1945年間陸續新建的槍彈廠、炮彈廠、煉鋼廠和機器廠，徹底激活了其產能：槍彈廠配備20條自動化生產線，1941年達到巔峰產能，每月可生產步槍子彈200萬發、機槍子彈80萬發，19321945年累計產量超2.8億發。
炮彈廠專注於75毫米山野炮炮彈生產，1938年後月產能穩定在1.2萬發，累計生產各類炮彈約150萬發。
煉鋼廠則利用朝鮮平安南道的鐵礦資源年均開采並冶煉鐵礦1.2萬噸），為武器生產提供充足鋼材，每月可產出槍械用鋼300噸、炮彈用鋼500噸。機器廠則負責維修與製造生產設備，保障各廠區產能穩定。
值得注意的是，該廠生產工藝在日本本土技工的指導下，達到了堪比大阪炮兵工廠的水平，1944年日本本土工廠遭b29轟炸機重創後，平壤製造所的戰略地位愈發凸顯，當時日本關東軍、中國派遣軍及南方軍的步兵武器供應，有35依賴該廠另65來自偽滿洲國奉天兵工廠）。
僅1944年一年，該廠就向關東軍輸送步槍子彈800萬發、山野炮炮彈6萬發，有力支撐了日軍在東北及華北戰場的作戰。
這座采用株式會社經營模式的製造所，鼎盛時期擁有數千部生產機器其中大型機床320台、自動化生產線45條），職員1200人，工人數量更是達到數萬人規模，其產能還具備較強彈性——1945年初，為應對美軍可能的登陸，該廠臨時將手榴彈月產量提升至1.5萬枚，同時緊急生產簡易炸藥包2萬餘個。
除了仁川、平壤的核心兵工廠外，日本還在朝鮮半島的元山等地設立了多個分廠和監督班，形成覆蓋全半島的軍工生產網絡，這些中小型設施雖產能不及核心工廠，但也承擔著關鍵的配套生產任務，成為整體產能的重要補充。
元山分廠以生產軍用刀具和槍械配件為主，每月可製造刺刀3000把、步槍扳機組件500套，19371945年累計生產刺刀約25萬把，其中80供應給駐朝日軍；。
鹹興分廠則專注於彈藥包裝與簡易維修，每月可完成100萬發子彈的防潮包裝，同時維修受損步槍1000支，極大提升了武器的周轉效率。
此外，分散在釜山、大邱等地的監督班，還負責協調當地小型作坊為兵工廠生產木材配件如槍托、手榴彈柄），僅1943年就收購各類木材配件8萬套，間接保障了核心工廠的組裝產能。
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從整體運作來看，這些兵工廠的產能與產量提升，完全建立在對朝鮮人民的殘酷剝削之上。據史料記載，僅仁川富平的造兵廠就強征了1萬多名朝鮮勞工，他們在日軍的嚴密監視下忍饑挨餓，每天工作1416小時，支撐著高強度的產能輸出。
1941年該廠衝刺步槍月產能2500支時，勞工日均加工零件數量較平時增加30，卻僅能獲得勉強果腹的口糧。
工廠掠奪的資源不僅包括金屬製品，還涵蓋當地的煤炭年均消耗朝鮮煤礦產煤8萬噸）、鐵礦1.5萬噸）等戰略物資，通過“資源開采—本地冶煉—武器製造”的短途產業鏈，最大限度降低了運輸成本，使得產能得以高效釋放。
而這些驚人產量背後，是無數朝鮮勞工的血淚：19391945年間，僅平壤製造所就有超2000名勞工因勞累過度、營養不良或工傷事故失去生命，其中1944年煉鋼廠熔爐爆炸事故，就導致58名勞工當場死亡，成為日本殖民統治下軍工生產的殘酷縮影。
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