7 октября 1783 года под наблюдением Грейга впервые в России была обшита медными листами подводная часть корабля, что являлось новинкой и в Европе.
Пришлось адмиралу заняться вплотную и артиллерией — главным оружием боевых кораблей. Русские пушки нередко разрывало. Екатерина II еще в 60-х годах поручала искать в Европе хороших пушечных мастеров. Со временем орудий требовалось все больше, а специалистов не хватало. Грейг в 1777 году, когда ездил на родину, познакомился с президентом Карронской компании Чарльзом Гаскоином, который в 1771 году изобрел так называемую карронаду. Это относительно легкое орудие обладало на короткой дистанции большой разрушительной мощью. 19 мая 1780 года Гаскоин в письме Грейгу представил описание орудия. Адмирал вопреки сопротивлению британского правительства договорился с изобретателем, и до приезда Ч. Гаскоина в Россию его компания поставляла пушки для русского флота.
С возросшим выпуском некачественных орудий на Олонецких заводах было решено по предложению Грейга пригласить для отливки карронад в России Ч. Гаскоина, а также закупить необходимое оборудование. 11 декабря 1785 года Императрица подписала рескрипт Грейгу о постройке нового завода на месте Петровского (Петрозаводск). Строителем завода назначили инженер-полковника Матвея Лемана, а руководителем, по совместительству — Грейга, которому удалось после продолжительной переписки уговорить Гаскоина переехать в Россию. 12 мая 1786 года Грейг получил высочайший указ о назначении Гаскоина «для смотрения за производством на заводе».
15 июня коллегия в соответствии с этим указом и рапортом Грейга о перевозке из Каррона оборудования весом до тысячи тонн решила предоставить три судна с малой осадкой, необходимых моряков и карты рек Нева, Свирь, Ладожского и Онежского озер, по которым грузы должны были следовать в Петрозаводск. По требованиям адмирала Императрица выделила необходимые для строительства завода средства.
В середине 1786 года Гаскоин с 12 английскими специалистами — гидротехниками, металлургами — прибыл в Россию. Он перестроил плотину Петровского завода, сооруженную на реке Лососинка прежним начальником A. C. Ярцевым. Осенью Адмиралтейств-коллегия рассматривала запрос Грейга, какова потребность флота в пушках и боеприпасах, чтобы определить производственную программу завода.
Новый Александровский завод был предназначен для снабжения морской и сухопутной артиллерии орудиями и снарядами всех калибров, другими чугунными и металлическими изделиями. Сооруженный в излучине реки Лососинка при впадении ее в Онежское озеро, завод стал значительно совершеннее прежнего. Главной движущей силой механизмов служила вода. Две плотины на реке позволяли поднимать воду на 14 футов (около 4,3 метра). Падающая вода вращала 8 водяных колес, связанных с молотами, сверлильными машинами и другими устройствами. Если прежний Петровский завод был рассчитан на производство 40 тысяч пудов орудий и до 60 тысяч пудов боеприпасов, то после реконструкции, в период управления Гаскоина (1790–1806) выплавка чугуна из руды возросла до 200–270 тысяч пудов при уменьшении расхода угля.
Завод обслуживал не только Балтийский флот. Высочайший указ вице-адмиралу П. И. Пущину от 30 июля 1787 года требовал отправки пушек для десяти кораблей Черноморского флота по запросу Потемкина. Пущину следовало изъясниться с Грейгом, «сколько можно уделить орудий для помянутого флота из отливаемых в Олонецкой губернии под смотрением шотландского мастера Гаскоина или же для выиграния времени не лучше ли выписать пушек из Англии…». Старания Грейга позволили ввести карронады на российские корабли одновременно с флотом Великобритании и ранее, чем на других флотах, и 25 августа 1790 года в журнале Адмиралтейств-коллегии отмечено, что к этому времени Александровский завод отлил 1166 пушек; из них на пробе разорвало 133 и в сражении в 1790 году треснуло дуло у 17. Из 527 карронских пушек, приобретенных с 1784 года, разорвало только две и потом из 503 — еще четыре. Следовательно, хотя качество литья Александровского завода еще не достигло английского, но уже выгодно отличалось от прежнего.
Адмирал понимал, что для снабжения всего флота одного артиллерийского завода мало, и внес свои предложения. 6 февраля 1786 года Императрица подписала следующий рескрипт:
«Представлении ваши о сооружении пушечнаго завода в Сестрорецке Мы приемлем за благо, и вследствие того желаем, чтобы вы согласилися с нашим генералом артиллерии Меллером о мерах к действительному исполнению всего того, что вы тут нужным почитаете. Впрочем, помянутый генерал Меллер имеет от Нас повеление делать вам в сем случае всякое пособие со стороны его и ему подчиненных».