工厂实行两班倒12小时工作制是否合法，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：

1. 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四十四小时（后修改为四十小时）的工时制度。
   • 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。工厂应保证劳动者每周至少休息一日，并依法支付加班费。

2. 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，工厂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小时计算，一个月约为4.17周，即166.8小时，此处为近似值，实际计算可能略有差异，但核心意思是总工作时间需控制在合理范围内）。
   • 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。

3. 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。
   • 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。例如，有些地方可能规定不定时工作制员工在法定节假日工作也需支付加班费或安排补休。

4. 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。若工厂违反这些规定，延长工作时间超过法定标准，则构成违法。

建议与指导：

• 对于工厂来说，实行两班倒12小时工作制前，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，保障员工的休息权利，并依法支付加班费。
• 对于劳动者来说，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，工厂实行两班倒12小时工作制的合法性取决于多个因素的综合考量，包括工时制度类型、工作安排、加班费支付以及审批程序等。如有任何疑问或需要进一步的法律帮助，请直接向我咨询。