工厂上12小时班是否合法，需根据具体情况及工时制度来判断。以下是对此问题的详细分析：
一、一般工时制下的规定
在一般工时制下，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。
二、特殊工时制下的规定
综合计算工时工作制：
- 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，如交通、铁路、邮电、水运、航空、渔业等，以及地质及资源勘探、建筑、制盐、制糖、旅游等，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166.64小时。
- 若工厂确保了综合计算周期内的总工作时间不超标，并且经过了劳动行政部门的审批，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。
不定时工作制：
- 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。
- 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。
三、加班情形下的规定
- 根据《劳动法》第四十一条，用人单位因生产经营需要，经与工会和劳动者协商后可以延长工作时间。一般每日不得超过一小时；因特殊原因需要延长工作时间的，在保障劳动者身体健康的条件下延长工作时间每日不得超过三小时，且每月不得超过三十六小时。
- 若工厂与工会和劳动者协商一致，并且支付了相应的加班工资，那么超出八小时之外的工作时间属于加班时间。例如，员工每日工作12小时，其中八小时为正常工作时间，另外四小时属于加班时间。只要每月总的加班时长不超过三十六小时，并依法支付加班费，这种安排在一定程度上是合法的。
四、加班报酬与休息权
- 工作日延长工作时间需支付不低于工资150%的报酬。
- 休息日加班优先安排补休，不能补休的支付不低于工资200%的报酬。
- 法定节假日加班必须支付不低于工资300%的报酬，且不得以补休替代。
五、例外情况
在以下情形下，延长工作时间不受上述限制：
- 发生自然灾害、事故或者因其他原因，威胁劳动者生命健康和财产安全，需要紧急处理的。
- 生产设备、交通运输线路、公共设施发生故障，影响生产和公众利益，必须及时抢修的。
- 法律、行政法规规定的其他情形。
六、建议与总结
无论工厂实行哪种工时制度，都必须遵守以下原则：
- 保证劳动者的休息权利：用人单位应当保证劳动者每周至少休息一日。
- 合规审批：实行特殊工时制度（如综合计算工时工作制、不定时工作制）需经过劳动行政部门的审批。
- 合理补偿：对于超时工作或法定节假日工作的情况，应依法支付加班费或其他形式的补偿。
如果劳动者认为工厂的工作时间安排不合法，可以向劳动监察部门投诉举报，或者通过劳动仲裁等法律途径维护自己的合法权益。同时，工厂也应加强内部管理，确保工时制度的合规性，保障员工的合法权益。
希望以上分析能对你有所帮助，如果你还有其他关于劳动工伤的问题，欢迎直接向我咨询。