ב-1955 חיל האוויר וחיל הים התחילו לבדוק את האפשרות לאחד בצורה יותר אינטגרטיבית את הקצינים המקצועיים. כחלק מארגון כללי בחיל האוויר הוחלט בחיל הים לאמץ את גישת חיל האוויר ולהקים את מחלקת ציוד, שכללה כבר את כל האלמנטים "הטכנו-לוגיסטיים". כלומר, שילוב האלמנטים ההנדסיים, המשקיים והאפסנאיים לתוך מחלקה אחת, וקבלת האחריות על התכנון, על השיפורים, על האחזקה, על כוח האדם הטכני על כלי-השיט עצמם. כל אלו היו באחריות של ראש מחלקת ציוד הוא רמחצ"ד.
נוצרה התנגדות של קציני ההנדסה למהלך זה מן הטעם שחשבו כי ראוי שהגורם המבצעי יהיה אחראי על ההנדסה גם כן. הרמטכ"ל משה דיין אישר זאת והשינוי בוצע. שינוי זה בא בעקבות ועדת סופר. בוטלה מחלקת משק ומחלקת הנדסה על ידי תוספת שני ענפים במחלקת הנדסה, ענף שעסק בדלק, וענף שעסק במזון ולבוש, בצורה זו נפתרו כלל בעיות המשק (שהייתה מחלקה קטנה מאוד) ונחסכה הפונקציה של קצין מטה מיוחד לנושאי משק בדרגת אל"ם. כך למעשה הוקמה מחלקת ציוד כאשר רמחצ"ד הראשון היה אברהם זכאי משנת 1956 ועד 1959. מחליפו היה אריה קפלן בין 1957 ל-1962 אשר חזר לחיל הים לאחר שהיה סגנו של מפקד חיל החימוש, עמוס חורב בשנת 1956 לפי בקשת משה דיין.
עם חזרתו ארצה של יעקב שפי הוא היה בתפקיד חפיפה עם אריה קפלן (קיפי). בהמשך היה יעקב שפי רמחצ"ד בין 1962 ל-1969. ובתקופתו הארוכה כרמחצ"ד (7 שנים) נערך החיל לקליטת הסטילים, שהיוו מהפכה טכנולוגית משמעותית. ההערכות לקליטה כללה שנים עשר (12) פרויקטים:
(1) בניית הרציפים בבסיס חיפה (2) רכישת והתקנת ממשה הסינכרוליפט החדשני (3) בניית במצ"א חדש (4) הקמת בימ"ל מענ"ש לטיפול במערכת הנשק החדשה של הסטילים (גבריאל ותותחי 40 מ"מ ו 76 מ"מ) (5) הקמת בימ"ל מנועים לטיפול במנועי המיבך של הסטילים (6) הקמת מחלקת הטילים בבמט"מ (לטיפול בטילי הגבריאל) (7) הקמת הפנימיה לאלקטרוניקה והכשרה מסיבית של טכנאים (8) קליטת ענף פיתוח (לימים מענ"ש) במחצ"ד (9) הקמת ענף לחימה אלקטרונית (ל"א) (10) פיתוח ובנית המת"ט, מתקן התרגול הטקטי ובהמשך פיתוח והקמת המאנ"ץ לאימוני לחימה בצוללות עם סונר האלק (11) בניית מערך מחסנים חדש ביחס"ן (לימים בצ"ת) (12) גיוס והכשרת קבוצת מהנדסים גדולה (בוגרי העתודה האקדמאית). ההיבנות המסיבית לקראת קליטת הכילים החדישים, אפשרה בהמשך לקלוט את הכילים ולהתגבר על מחלות הילדות שליוו באופן טבעי את קליטת כלי השיט החדישים בחיל-הים שלא הורגל לרמת מורכבות טכנולוגית דומה בעברו. ההיערכות זו הייתה הבסיס להצלחתו המובהקת של הסטילים לוחמיהם וציודם, בים במלחמת יוה"כ באוקטובר 1973.
את שפי שהיה רמחצ"ד החליף ב 1969 יהושע להב שניידמסר, שקלט את ספינות הטילים משרבורג ואת הדבּוּרים.
התעצמות.
היכולת המקצועית של המספנה נמדדה בכמה מישורים
יכולת זו נבנתה בהדרגה החל מאמצע שנות ה-50 בהן הגיעו כלי שיט מלחמתיים תקניים כחלק מתהליך התעצמות חיל הים בראשית ימיו שהייתה מבוססת על רכש כלי שיט ייעודיים כפריגטות, משחתות, ספינות טורפדו (סט"רים) וצוללות, בעיקר מהצי הבריטי אך גם מהצי הצרפתי, שממנו נקלטו ספינות טורפדו.
כלי שיט אלו היו מיושנים ומתקופת מלחמת העולם השנייה. אולם נושא הטיפול המקצועי המתודי בכל ההיבטים בכלי שיט היה חדש לחיל הים כשם שהיה חדש גם למספנות ישראל.
טרם מסירתם לחיל הים עברו כלים אלו בפיקוחו של חיל הים שיפוץ והתאמות לצורכי החיל. צוותי מהנדסים לפיקוח בנייה נשלחו לאנגליה לשיפוץ הצוללות. צוותים טכניים נשלחו להבאת המשחתות. רס"ן אדם ענב וינטראוב ממתנדבי היישוב לצי המלכותי הבריטי (לימים סא"ל, ראש ענף ציוד 5 שהיה הענף האחראי על כל האספקה בחיל הים, כולל רכב, תחמושת, ביגוד, דלק, מזון ובינוי השתחרר ב-1968 ועבר לחיפה כימיקלים) היה בצוות הבאת המשחתת אח"י אילת וקצין החשמל של שייטת המשחתות. מספנת חיל הים החלה להתנסות ולצבור ניסיון בשיפוץ כלי שיט מלחמתיים גדולים ותקניים.
בין שאר תפקידי המספנה היו הכנת סירות הדיג המגויסות (סד"ג) לשירות. בראשית הדרך עמלו פועלי המספנה בשחרור חלקים שונים מן הסירה המיועדת לשירות עם ברנרים וכלים שונים. ההוראה שהגיעה הייתה לחתוך את הפריטים הבלתי נדרשים עם ברנר ובסוף השירות יפוצה בעל הסירה בחלקים חדשים. תהליכי הסבה ארוכים שארכו מספר ימים שונו, לוחות המטה שונו וכך קוצר משך העבודה ממספר ימים למספר שעות. עקב כך נוצרה בעיה עם ועדי העובדים במספנה שלפתע איבדו תוספת שעות נוספות שהיו ללא כל צורך. עניין זה בא על פתרונו גם כן ותקציב רב נחסך בתהליך זה. כמו כן בנתה המספנה מטרות לאימוני תותחנות.
בשנות ה-50 וה-60 המוקדמות, עם התגברות תקריות הגבול בחזית הצפון ופגיעה בכלי חיל הים בחזית זו אשר היו מוצבים בים כנרת הוטלו משימות תיקונים על קציני המספנה בכלי חיל הים שם מעבר לביקורת והתחזוקה השוטפת. אחד המבצעים הגדולים של המספנה התרחש בשנת 1957 לאחר מבצע סיני והוא העברת ספינות טורפדו על גבי מובילים מחיפה לאילת.
בשנת 1956 נלכדה המשחתת איברהים אל אוול, ונגררה לנמל חיפה. תחקיר הקרב וניתוח הפגיעות בוצע על ידי אדמונד וילהלם ברילנט כאשר אליו נתלווה צלם צבאי. הדו"ח ניתח את הפגיעות האוויריות במשחתת והגיע למסקנה כי טייסי חיל האוויר לא צללו דיים והרקטות אשר שוגרו לאנייה לא חדרו את הסיפון והחליקו לחדר אוכל קצינים ומשום כך הנזק היה מועט. בנוסף ניתח הדו"ח את הירי הצרפתי של המשחתת קרסנט, בדו"ח הובהר כי הירי הצרפתי לא היה יעיל והיה שימוש בפגזי נ"מ עם מרעום קרבה מגנטי. כמו כן ניתח הדו"ח את ירי חיל הים אשר גרם נזק מועט. המשחתת שוקמה על ידי מספנת חיל הים ושמה היה ק-38 אח"י חיפה.
ערב מלחמת ששת הימים השמישה המספנה במהירות רבה את המשחתת אילת שהייתה בשיפוצים והחזירה לכשירות את אח"י חיפה ק-38 אשר פסקה להיות פעילה.
לאחר מלחמת ששת הימים הוקמה על בסיס מהנדסי המספנה יחידת הנצלה ימית.
כניסת מערכות אלקטרוניות.
הזירה הימית החלה להשתנות וכלי השייט שהיו מתאימים למלחמת העולם נדרשו במעטפת הגנה אלקטרונית כנגד איומים חדשים בזירה הימית. ספינות קטנות ומהירות ועליהן טילי ים ים היוו איום שנבדק על ידי ציים רבים בעולם המערבי. בעקבות איומים אלו החלו לבדוק בחיל הים את הנושא של חליפת הגנה אלקטרונית למשחתות ולכלי שיט עתידים. יוזמה זו באה מקצינים בעלי ניסיון מבצעי ומהנדסי החיל. במסגרת מאמץ זה אופיינו אמצעי זיהוי איום והגנה בפני איום טילי. זיהוי האיום היה למעשה מערכת זיהוי מכ"ם אויב ומערכת ההגנה הייתה למעשה חליפת הגנה על ידי רקטות מוץ שמייצרות הטעיה וגנבת מטרה בזיהוי המכמי של ראש הביות של הטיל התוקף. שתי מערכות אלו, האמנון והאבשלום, אשר פותחו על ידי רפא"ל בהנחייתו של המהנדס חרות צמח לפי דרישות ואפיונים מבצעיים שהוגדרו על יד רס"ן שושן לימים מפקד המשחתת אילת. עידן מחקרי זה היה למעשה ראשית ענף הל"א בחיל הים. המערכות הראשונות הותקנו על המשחתות הישנות שעמדו לפני הוצאתן משירות. המשחתות היו גדולות ובעלות שטח חתך מכמי (שח"ם) גדול כך שהיוו מטרה אידיאלית לתקיפת טילים.
במקביל החל פיתוח הטיל לוז ברפא"ל. הטיל היה נהוג בשיטת FLY BY WIRE ובראשית הפיתוח ייעודו היה טיל נ"ט. אולם מחירו הגבוה של טיל כזה לעומת עלות טנק הביא למחשבה נוספת כי טיל זה עשוי להיות טוב כטיל ים ים. אחת הבעיות המרכזיות בטיל זה הייתה הדרישה להיות טיל לוחך ים. הפתרון הגיע ממהנדס צעיר מרפא"ל שעבר למב"ת, אורי אבן טוב, בשעת ניסוי בשדמה (אתר ניסויים של רפא"ל) יחד עם קציני חיל הים. הפתרון שהציע היה מכ"ם גובה אלטימיטר לקביעת הגובה ומכ"ם נעילה ועקיבה על המטרה. טילי אבות טיפוס הורכבו במיתקונים שונים שהכינה מספנת חיל הים על אח"י יפו ק-42.
טכנאים אקדמאים.
על מנת לתגבר את מצבת כוח האדם ההנדסי בתחום האלקטרוניקה בחיל הים נשלחו בתחילת שנות ה-60 חמישה טכנאים בדרגות רס"ל/רס"ר ללמוד בטכניון הנדסת חשמל. חוזה זה הבטיח התחייבות לשירות במשך 12 שנה לאחר סיום הלימודים מתוך הבנה כי הציוד בחיל הים נעשה מורכב יותר ויש להשביח את כח האדם ההנדסי מתוך צוות מנוסה בחיל עצמו.
בתום הלימודים בטכניון ומסלול קורס קצינים בסיסי והשלמה חילית התייצבו בחיל בשנת 1967 מייד לאחר מלחמת ששת הימים, מהנדסים נוספים אשר להם ניסיון טכני במערכות חיל הים והכרה של חיל הים וצרכיו. מהנדסים אלו הם:
תחזוקת תחנת הקשר לאוניות בחיפה פאל-נורד.
מרכז השידור הימי של חיל הים בראשית ימיו היה בבסיס פאל נורד שעל רכס הכרמל (ברחוב איינשטיין בצמוד לרח' בליטנטל 10). את הבסיס ירש חיל הים מן הבריטים. מרכז זה היה חלק מהביצורים שהקימו הבריטים במלחמת העולם השנייה כקו שני נגד רומל שהתקרב אז למצרים ואשר ידוע היה כקו ההגנה על הכרמל. שרידי החפירות ותעלות הקשר נותרו עד היום. המחנה נבנה סביב בונקר מרכזי ענק שהיה בנוי משני אולמות ו-6 חדרים וסביבו היו חפורות תעלות קשר ובסיס לתותח.
בשני האולמות היו פרושים כ-30 משדרים ימיים ענקיים (בגודל ארון בגדים כל אחד) מתקופת מלחמת העולם השנייה. בחוץ היו מוצבים שלושה תרנים בגובה 63 מטר כשביניהם פרושות האנטנות חוטיות ועיגולי ענק להפרדה בין תיילי האנטנה.
במחנה שרתו 6 טכנאים בשירות חובה, רס"ר (טכנאי ותיק) שני שומרים, טבח ומנהל תחנה אזרח. הטכנאים עשו משמרות ובמשמרת הלילה שימשו כמפקדים תורנים של המחנה. התחזוקה וההפעלה המבצעית היומיומית היו באחריות טכנאים אלה שהיו שייכים לבמצ"א. כמו כן הייתה באחריותם גם תחנת האלחוט בסטלה מאריס. תחנת אלחוט זו ישבה בתוך בונקר נוסף של קו ההגנה שנקרא דורצ'סטר. בונקר זה שימש גם כחדר מבצעים בחירום של מטה חיל הים.