结论前置：村集体租用村民的土地建厂房，协议是否有效取决于是否满足一系列法定条件和程序。只有符合规划、经过审批、得到村民同意和政府批准，并签订合法有效的租赁合同，才能确保协议的合法性。
一、协议有效的条件
符合土地利用规划：
- 所租用的土地必须符合当地的土地利用总体规划、城乡规划以及年度计划，明确该地块可用于工业用途或允许建设厂房等经营性设施。若土地用途不符合规划，如将农用地用于非农业建设，则协议可能因违反土地用途管制而无效。
办理相关审批手续：
- 农用地转用审批：若租用的是农用地，必须首先办理农用地转用审批手续，确保土地用途的合法性转变。未经审批擅自改变土地用途，将构成违法行为。
- 建设工程规划许可：在取得农用地转用审批后，还需办理建设工程规划许可证，确保建设活动符合规划要求。
- 村民会议同意：根据《中华人民共和国村民委员会组织法》第二十四条，涉及土地承包经营方案等村民利益的事项，需经村民会议讨论决定。因此，村集体租用村民土地建厂房，需经本集体经济组织成员的村民会议三分之二以上成员或者三分之二以上村民代表的同意。
- 政府批准：相关申请需报乡（镇）人民政府或县级以上地方人民政府自然资源主管部门批准，确保建设行为得到官方认可。
签订合法有效的租赁合同：
- 租赁双方应签订书面合同，明确租赁土地的用途、租赁期限、租金支付方式及双方的权利义务等。合同内容应合法合规，不得损害国家、集体和他人合法权益。
二、协议无效的情形
未经审批擅自建设：
- 若未按照上述程序办理审批手续，擅自在租用的土地上建设厂房，将构成未经批准擅自建设的违法行为，协议可能因此无效。
违反规划建设：
- 若建设行为违反了土地利用总体规划或村庄规划，如将厂房建在永久基本农田上，或不符合乡（镇）土地利用总体规划和村庄规划的要求，同样属于违法建设，协议可能无效。
无权处分或恶意串通：
- 若出租方无合法土地处分权，或未经其他共有人同意擅自出租共有土地，可能导致协议无效。
- 若出租方与承租方恶意串通，损害国家、集体或第三人利益的，协议也无效。
三、法律后果与建议
法律后果：
- 对于上述违法行为，相关部门将依法责令拆除违法建筑、恢复土地原状，并可处以罚款等行政处罚。情节严重的，还可能面临刑事责任。
合法化建议：
- 充分了解法律法规：在租赁前深入了解相关法律法规和审批程序，确保自身行为符合法律规定。
- 严格办理审批手续：按照法定程序逐一办理相关审批手续，确保建设活动的合法性。
- 保持沟通与合作：与村集体和相关部门保持良好的沟通与合作，及时了解政策动态和审批要求。
- 规范合同签订：签订合法有效的租赁合同，明确双方权利义务，避免纠纷发生。
四、特殊情况说明
- 若签订协议的一方虽无明确授权，但长期负责村集体土地管理事务，且以往类似交易均由其代表进行，足以使相对方相信其有代理权，可能构成表见代理，代理行为有效。但这种情况较为特殊，需结合具体证据和法律规定进行判断。
- 若签订协议时未经村民集体同意，但事后通过村民会议或村民代表大会等合法程序进行了追认，协议可能自始有效。
总结：村集体租用村民的土地建厂房，协议的合法性取决于是否满足一系列法定条件和程序。为确保协议的合法性并避免可能的法律风险，建议双方在签订协议前充分了解相关法律法规和审批程序，并严格按照法定程序办理相关手续。如有任何疑问或需要进一步的法律帮助，请直接向我咨询。