К началу восьмидесятых годов Мотовилихинский казенный завод стал одним из крупнейших предприятий царской России. Здесь было занято свыше четырех тысяч человек. На заводе сложился высококвалифицированный коллектив рабочих. Многие из них приехали из Златоуста, с других уральских заводов, из Сормова. Это определило то обстоятельство, что Мотовилиха в начале XX столетия стала одним из центров революционного движения Прикамья и Урала. Кроме производства стальных пушек, завод принимал большое количество заказов на изготовление отдельных частей машин, строил пароходы, паровые машины, паровые котлы и многие другие машины и механизмы.
Первое время на Мотовилихинском заводе Николай Гаврилович Славянов работал управителем орудийных и механических цехов. Но уже в ноябре 1888 года его назначили помощником горного начальника (управляющего заводом), а в июле 1891 года — горным начальником. В этой должности он работал до конца жизни.
Широко образованный, энергичный инженер, Славянов с первых шагов своей деятельности на Мотовилихинском заводе был страстным поборником внедрения в производство всего нового, передового.
Среди многих других забот он стал задумываться и над вопросами применения электротехники на производстве. Электротехника — тогда дело новое — как самостоятельный предмет в высших учебных заведениях не изучалась, и Славянов был слабо знаком с ней. Он принимается за углубленное изучение электротехники. И прав член-корреспондент Академии наук СССР профессор М. А. Шателен, который пишет, что Славянов «приобрел свои знания по электротехнике самостоятельно, находясь уже вне высшей школы».
Вскоре после приезда на Мотовилихинский завод Славянов познакомился с богатой технической библиотекой завода. Эта библиотека возникла в 1871 году, когда начались работы по подготовке сооружения парового молота. Н. В. Воронцов предложил своему помощнику собирать всю известную в России и за рубежом литературу по паровым молотам. Помощник не был ограничен средствами, и уже через год в библиотеке было более тысячи томов на русском и иностранных языках. Библиотека восхитила Славянова богатством литературы по паровым молотам, но не удовлетворила его, так как профиль ее был очень узок. При активном содействии Славянова библиотека стала комплектоваться литературой по металлургии, электротехнике, литейному делу, механической обработке металлов, деревообработке, судостроению и другим специальностям. Библиотекой пользовались служащие и рабочие завода бесплатно.
Еще в то время, когда Славянов работал управителем орудийных и механических цехов, он, никак не связанный с прокатным производством, разработал проект большой сварочной печи для проката кровельного железа. 28 июня 1884 года было решено «приступить к постройке таковой печи, установив ее в старой молотовой фабрике».
Новым делом для Славянова было мартеновское производство, и он ходатайствует перед горным департаментом о приглашении на Мотовилихинский завод А. А. Износкова — известного строителя первых мартенов в России.
В 1884 году на заводе по инициативе Износкова и при самой энергичной поддержке Славянова начались опытные работы по изготовлению артиллерийских снарядов более высокой прочности. Дело в том, что с появлением военных судов, корпуса которых изготовлялись из броневых плит, существующие сферические снаряды не пробивали борт корабля. Изготовляемые в России закаленные снаряды при ударе о броню разлетались на куски и никакого разрушительного действия не оказывали.
Износков и Славянов изготовили партию сферических снарядов из литой некованной стали и провели стрельбы на Мотовилихинском полигоне. Результаты превзошли все ожидания: новый снаряд пробивал шестидюймовую броню. Военное ведомство, связанное договорами на поставку снарядов крупповского производства, потребовало контрольных стрельб снарядами Круппа и Износкова — Славянова. Но и контрольные стрельбы дали прекрасные результаты.
Военное ведомство высоко оценило труды Славянова и Износкова.