工厂实行两班倒工作制是否合法，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：
一般工时制下的规定：
- 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小时的工时制度。
- 结论：在一般工时制下，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。
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。这些行业包括但不限于交通、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。
- 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（按每周40小时，每月4周多2天计算，但具体可能因月份天数和调休安排有所不同，此处为大致估算）。
- 结论：在综合计算工时工作制下，只要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。
- 结论：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。
建议与指导：
- 对于工厂：在实行两班倒工作制前，应仔细评估是否符合劳动法的相关规定，特别是关于工作时间、休息休假和加班工资支付的规定。若需实行特殊工时制度（如综合计算工时工作制或不定时工作制），应提前向劳动行政部门提出申请并获得批准。
- 对于劳动者：应密切关注自己的工作时间和权益保障情况。若发现工厂的工作时间安排不合法或未支付加班费，应及时向工厂提出异议或向当地劳动监察部门投诉举报。同时，也可以考虑通过劳动仲裁等法律途径维护自己的合法权益。
可能涉及的法律后果：
- 若工厂违反劳动法规定实行两班倒工作制，可能面临劳动行政部门的处罚，包括警告、罚款等。
- 劳动者若因工厂违法安排工作时间而遭受损失（如健康损害、经济损失等），有权要求工厂承担相应的赔偿责任。
综上所述，工厂实行两班倒工作制的合法性取决于多个因素的综合考量。工厂和劳动者都应严格遵守劳动法的规定，确保工作制度的合法性和劳动者的权益保障。如有任何疑问或需要进一步的法律帮助，请直接向我咨询。