新的革新和改进，使之更适于明军各种条件下实战的需要，明代仿制佛郎机的情况，在《明会典》和戚继光兵书《纪效新书》、《练兵实纪》中有详细的记载。《明会典》记仿制的佛郎机就有大样、中样、小样三种。
此番炮营扩编，刘衍便想要将炮营原本装备的佛郎机炮全部更换掉。
炮营现有的佛郎机炮，全都是重约三百多斤，发射四斤左右炮弹的大样佛郎机炮。这种炮射速快、准确度好，但是威力稍显不足。
刘衍于是在钱樰的扩编计划上做出批改，要求火器督造处改良佛郎机炮，将大样佛郎机炮改良为可以发射五斤炮弹，射程为两里的火炮，以进一步增强炮营的火力。
炮营的佛郎机炮要更新替换，淘汰下来的老式佛郎机炮，刘衍准备全部部署在青州府城、莱州府城，以及灵山卫等各处城池上，以增加各处城池的火力防护。
同时对于红衣大炮，刘衍也经过了一番推敲，不为别的，就是因为此时明军中装备的红衣大炮型号繁杂，各种样式、大小的都有，刘衍需要对比一番。
所谓红夷大炮是历史上十六世纪左右，欧洲各国率
先制造出来的，在明代后期传入中国，也称为红衣大炮。所谓\"红夷\"者，红毛荷兰与葡萄牙也。
此时明朝官方将所有从西方进口的前装滑膛加农炮都称为红夷大炮，明朝官员往往在这些巨炮上盖以红布，所以讹为\"红衣\"。
据考证，当时明朝进口的红夷大炮只有少量是从荷兰东印度公司进口，后来因台湾问题与荷兰人交恶，大多数是与澳门的葡萄牙人交易得来的，明朝当时的需求量巨大，葡萄牙人还做中间商将英国的舰载加农炮卖给明朝。
红衣大炮不同于佛郎机炮，那是真正的重火力，在明末战争中发挥了巨大的作用。
天启六年，明军使用红夷大炮在宁远之战中发挥极大威力。据史料记载，后金兵马在明军猛烈炮火的攻击下血肉横飞、尸积如山，是努尔哈赤成军以来的首次挫败。
在之后的宁锦之战中，红夷大炮再次发挥巨大威力，明军大胜。
崇祯四年正月，后金在沈阳利用俘虏过来的工匠刘汉，成功仿制了西洋大炮，定名为\"天佑助威大将军\"，