结论：工厂实行12小时两班倒的工作制度是否合法，需根据具体工时制度及实际工作安排来判断。若违反了《劳动法》等相关法律法规关于工作时间、休息休假及加班费支付的规定，则构成违法。以下是对此问题的详细分析：

一、标准工时制下的规定

在标准工时制下，根据《中华人民共和国劳动法》第三十六条和《国务院关于职工工作时间的规定》第三条，国家实行劳动者每日工作时间不超过八小时、平均每周工作时间不超过四十四小时（后修改为四十小时）的工时制度。因此，若工厂未经劳动行政部门批准，直接安排员工每天工作12小时，且未合理安排调休或支付加班费，这种做法是违法的。

具体情形：

• 若员工每日工作12小时，且每周工作超过44小时，则超出部分应视为延长工作时间，工厂需依法支付加班费。
• 工厂应保证员工每周至少休息一日，否则也构成违法。

二、综合计算工时工作制下的规定

对于部分因工作性质特殊需连续作业或受季节及自然条件限制的行业，可以实行综合计算工时工作制。在此制度下，企业需在综合计算周期内（如周、月、季、年等）确保总实际工作时间不超过总法定标准工作时间。例如，以月为周期，则一个月总的法定标准工作时间约为176小时（按每周40小时，每月4周计算，但实际可能因月份天数不同而有所调整，此处为简化计算）。

具体情形：

• 若工厂实行综合计算工时工作制，并经过了劳动行政部门的审批，那么在综合计算周期内，只要总工作时间未超过法定标准，且合理安排了调休或支付了加班费，那么某一天工作12小时可能是合法的。
• 但需注意，法定节假日工作的，应按照不低于劳动者本人日或小时工资的300%支付工资报酬。

三、不定时工作制下的规定

对于企业中的高级管理人员、外勤人员、推销人员、部分值班人员等因工作无法按标准工作时间衡量的职工，可以实行不定时工作制。此制度同样需要经过劳动行政部门的审批。对于实行不定时工作制的员工，企业通常不需要按照标准工时制支付加班费，但需合理安排员工的工作和休息时间。

具体情形：

• 在不定时工作制下，虽然工厂可能不需要支付加班费，但仍需确保员工的休息权利，并在法定节假日工作时参照当地规定执行。
• 若工厂未保障员工的休息权利，也可能构成违法。

四、加班费支付规定

无论工厂实行哪种工时制度，若安排劳动者延长工作时间，均需依法支付加班费：

• 安排劳动者延长工作时间的，支付不低于工资的百分之一百五十的工资报酬。
• 休息日安排劳动者工作又不能安排补休的，支付不低于工资的百分之二百的工资报酬。
• 法定休假日安排劳动者工作的，支付不低于工资的百分之三百的工资报酬。

五、特殊情况下的延长工作时间

在特定情况下，如因生产经营需要并经过工会和劳动者同意，企业可以延长工作时间，但一般每日不得超过一小时。若有特殊原因需延长工作时间，在保障劳动者身体健康的条件下，每日不得超过三小时，每月不得超过三十六小时。

六、建议与指导

• 对于工厂来说，实行12小时两班倒工作制前，应仔细评估是否符合劳动法的相关规定，并确保获得必要的审批。同时，应合理安排员工的工作和休息时间，确保员工的身心健康。
• 对于员工来说，应密切关注自己的工作时间和权益保障情况。如有疑问或发现权益受损，应及时向工厂提出异议或向当地劳动监察部门投诉举报，以维护自身合法权益。

综上所述，工厂实行12小时两班倒的工作制度是否合法，需结合具体的工时制度、工作安排以及是否依法支付加班费等因素综合判断。如有任何疑问或需要进一步的法律帮助，请直接向我咨询。