左宗棠并没有仅仅把其在西北的洋务事业局限在发展军用工业上，而是因地制宜地向民用工业拓展。兰州制造局总办赖长，在兰州制造局“以己意新造水机，试造洋绒”成功，并向左宗棠建议“购办织呢织布火机全副到兰仿制”。赖长于1877年用自己设计制造的水轮机，用甘肃出产的羊毛，试织成一段呢片，还试织了一种绒缎。左宗棠看到后，认为“竟与洋绒相似，质薄而细，甚耐穿着，较之本地所织褐子，美观多矣”。赖长打算购办外洋织呢机器到兰州纺制绒呢，“为边方开此一利”。这个打算得到了左宗棠的支持，并随即写信给上海米运局补运道胡雪岩，附赖长所画的机器图样，请他访购织呢织布机器全套。左宗棠把织呢与机器掘井、开河一同看做利民实政。他之所以要在兰州设立织呢厂，是因为：其一，兰州为羊毛、驼毛产地，原料充足，设厂利用可以致富；在交通极不便利的西北地区，成品运出比之原料运出，要便利得多。至于机器运转动力所需的煤炭问题，左宗棠认为不难解决。其二，销路可以流畅。他说：“以中华所产羊毛，就中华织成呢片，普销内地，甘人自享其利。”而且兰州织呢办成功，还可“由关内而及新疆”，加以推广。可见，左宗棠创办兰州织呢局的动机首先是着眼于国计民生。生产为了销售，远销于内地各省，由阜民而裕国。其次，是为抵制外货，收回和维护中国的利权。兰州织呢局具有鲜明的资本主义性质和民族特色。对此，上海英文周刊报《大清国》一名通讯员到兰州进行实地观察后，也不能不承认，甘肃“地方官吏利用本国资源，代替向外人购买毛织品，这可以说是一种爱国观念”。
光绪四年（1878年），左宗棠上奏清廷，在兰州请设甘肃织呢总局。经清廷批准后，胡雪岩便请求上海德商泰来洋行承办购机事宜。泰来洋行经理嗲哩吧征得德国驻华公使巴兰德的同意后，在德国购买机器，招雇工匠，聘请技师。聘用的德国技师、总监工和翻译，有石德洛末、李德、满德、福克、白翁肯思泰和卫宜格等13人。
甘肃织呢局厂址选在兰州通远门外前路后营址，今畅家巷内。厂房230余间，分东厂、中厂和西厂三个部分，并附设机器检修所，另掘有水井，以供漂白用水。左宗棠对厂房修建，要求“只取坚实，不在美观，是为至要”。他说，赖长以旧房改造作为织呢局，“既免另购民基，又可就营地做堡”，“既有围垣，余屋可陆续添盖”，“盖造房屋，总以暂时能容纳机器，并够匠夫住址为准，如果试办有成，将来自可推广”。他甚至认为：“洋匠所议丈尺前后悬殊，是所称不能再减分毫，亦难信为定论。”这种因陋就简、逐步扩充的精神，对企业基建虽是重要的，但不尊重工匠和机器对厂房的要求，就有点自以为是了。
1878年底，所聘雇的德国织呢制造家石德洛末、建筑师安克“将需用的机器载运来华”。
光绪五年初（1879年），左宗棠在《上总理衙门书》中，谈到购机办呢厂时说：“胡道购织呢织布机现可到兰州，须数年后始睹其利。拟先内地而后关外，与棉同规久远，未知能否有成？”可见，左宗棠对织呢局的前景持谨慎乐观态度。
胡雪岩从德国泰来洋行购买的各种机器共60多架，计有24匹马力、32匹马力的蒸汽机各1架，织机20架，分毛机、顺毛机、压呢机、刮绒机各3架，洗呢机、剔呢机各2架，净毛机、剪线坯、烘线热气玻璃罩、缠经线机、烘呢机、综刷机、熨呢机、卷呢机、刷呢机各1架，纺锭1080个。这些机器运到上海后，由招商局轮船运到汉口，再通过陆路、水路，用多种方式运到兰州。由于陆运大多是用马车拉的，有的大机器马车放不下，乃将机器拆散，分装为4000箱，先后运到西安，再从西安西行运到兰州。断断续续地于1880年5月最后一批机器运达目的地，历时约一年之久。路上的运输是极为艰难的，所谓“逢山开路、遇水搭桥”是常有的事。上海英文周刊报《大清国》报了运送机器设备的艰难情景：
机器系装在一条货船上，由招商局的轮船在1879年运到汉口。在汉口又将这些机器用民船水运，又由人们背运（拉运）到兰州府。有些机器非常重，而且难运，所以锅炉得拆散了一块块地运。山路有时得开凿了然后才能把大件的机器搬运过去。
由此可见当初创业的艰难。在当时的历史条件下，在边远地区创办这样的近代企业，如果没有像左宗棠这样权威人物的倡导和他那样办企业的毅力，企业要办成是难以想象的。
织呢局经过筹划、营建厂房和五个月的组装，于1880年9月16日正式开工生产。厂中雇了13个德国人，其中有两人任翻译，石德洛末任洋总办，李德和满德任总监工。聘雇外国技师的目的是为中国培养近代机器工业的技术人才。左宗棠指示赖长挑选幼年兵丁入局学习，“今日之学徒，皆异时师匠之选，将来一个传十，十人传百，由关内而及新疆”。织呢局的创办经费和投产后的日常经费全部由官筹给。其创办经费近31万两，日常经费从开工到1883年停工，粗略推算当不少于20万～30万两，共计60万两左右。可见，兰州织呢局属于官办的民族性较强的近代资本主义企业。
甘肃织呢局一开工，就引起了外国人的极大注意。《申报》在1881年5月末评论说：“左侯创设此举本属极好，机器亦系上等之物，奈羊毛及绒均未能精美。缘所延西人言语不通，虽有通事亦不可深恃，以至有此美举而仍无佳货，殊为可惜云。按兰州设立织呢局，事属创举，原难步武泰西。然苟能认真办理，精益求精，当必有蒸蒸日上之势耳！”但是，甘肃织呢局存在着严重问题。
一是原料问题。左宗棠筹建织呢局时认为，“此间羊毛、驼绒均易购取”，原料供应不成问题。可甘肃养羊业原来虽较发达，但因连年战乱受到破坏，没有得到恢复，造成织呢“得不到充足数量的原料”。而且，这些羊毛的质量也差，“很粗很杂，弄得每天雇四十个人挑拣羊毛，每天只能拣两磅”，“一百斤羊毛中，只有十斤能织上等呢，二十斤能织次等呢，五十斤只能织毡子和床毯，剩余的二十斤完全无用，全是杂毛和垃圾”。这样低劣的羊毛，自然“纺不出好绒线，绒线既然坏，就织不出能称做呢布的东西。即使是织毡子，原料也粗”。
二是水源问题。织呢生产过程中清洗和漂染，均需充足而成分较纯的水。可是，织呢局“水源不足，能找到一点水也含着硷（jiǎn）（碱的异体字），使得漂染很困难，结果是呢布的颜色黯淡。因为水源缺乏，全部机器每天只能织成十匹呢布，每疋（pǐ）（即匹）长十八码，如果水源充足，无疑地可以多织很多”。
三是织呢局因官办，存在着严重的封建性，“缺乏良好的管理”。外国技师因翻译人员能力差，“教导工作很困难”，“织呢局还安置了一大堆冗员，干领薪俸，丝毫没有学习使用机器的愿望”。甚至像缺乏水源那样重大的问题，“负责的官员们对此则漠不关心”，“局中开支亦繁”。要解决这些问题，《申报》认为：“设能将此局归作商办，涓滴无遗，安见必无起色也？”
四是市场销售问题。甘肃织呢局产品，除一部分供军用外，还有一部分供应市场。织呢局因原料、水源和生产管理，以及交通运输等问题，产品质量低、成本高、价格昂贵，在市场上缺乏竞争能力。当时，《大清国》报就说，织呢局的产品，“在品质上和价格上，都比不上外国的呢布，因为把厂中产品运到各通商口岸，就比从欧美输入呢布要贵多了”。同时，甘肃本来就地瘠民贫，加上战乱影响，购买力低，何况“彼处之人均尚棉布，而呢不甚销；贩至他省，又以运费较贵，似不合算”。因此，织呢局因“织成的呢绒品质很坏，几乎完全不能出售”，“产品没有销售市场”。
光绪九年九月（1883年10月），织呢局因锅炉破裂无法修理，而被迫停工。光绪十年四月（次年5月），谭钟麟奏请将织呢局正式裁撤停办。这时，左宗棠在南京任两江总督，写信给谭钟麟说：“甘省呢毯苦无销路，金陵为各省通商之区，招商集股，开办织呢，易于集事，采办各项亦便”，故让赖长“率同艺徒，将局用机器运赴江南”。这不仅是为了挽救甘肃织呢局，而且要在此基础上，招商集股，将原来官办的这个近代毛纺厂发展成为商办的资本主义毛纺厂。但是，左宗棠的这个计划没有实现，因而，这个我国第一个近代毛纺织厂开工三年，就被迫停办。
究其原因，除了产品质量低和销路差以外，还反映了织呢局的生产管理和在技术人员的培养上，特别是对机器的保养与维修方面，存在严重问题。这些问题的存在，虽有多方面原因，但若将甘肃织呢局与福州船政局相比较，就会发现甘肃织呢局的筹办，不如福州船政局那样全面、周详、稳妥。因而，陈炽就说：“因创办之时，本未通盘筹划故耳！”左宗棠对此虽有一定责任，但因此时正忙于筹谋收回伊犁，加上年老体衰，因而无暇、无力为织呢局深思熟虑。
即使如此，左宗棠对甘肃织呢局仍尽了他的智慧和努力。他在离开西北到北京后，还对这个企业寄予希望：“十年业履，至今犹魂梦不忘！”甘肃织呢局因锅炉破裂停办，但它为随后中国的纺织业，特别是甘肃的毛纺业的发展产生了深远的影响。1943年，有人去甘肃织呢局旧址参观，“见厂前门楣，还标着甘肃织呢总局赤底金字”，“似是文襄公手笔”，反映了后人对左宗棠创办甘肃织呢局的怀念。
甘肃织呢局是左宗棠从事洋务运动由军用工业向民用企业发展的重要标志，更是近代中国最先创办的机器毛纺织业，是毛纺织业近代化的开端。由于甘肃织呢局是官办企业，经费由西征协饷开支，陕甘总督委派总办，生产民用呢绒，故其应是国有资本性质的民用近代毛纺织企业，而且是中国第一个近代国有资本性质的毛纺织企业。